本發(fā)明屬于分散研磨領(lǐng)域，具體為一種可產(chǎn)生超聲場的石墨烯漿料分散研磨裝置。

背景技術(shù)：

石墨烯是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍；同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。石墨烯由于其本身所具有的特性，在新能源、新材料、能源化工、電子信息、航空航天和國防軍工等眾多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用。

由于石墨烯是片層狀結(jié)構(gòu)，為了使得石墨烯在具體應(yīng)用過程中能夠保存其較好的特性，在制備石墨烯的過程中需要保持好石墨烯的片狀結(jié)構(gòu)。而石墨烯的合成方法主要有兩種：機械方法和化學方法。機械方法包括微機械分離法、取向附生法和加熱SiC的方法；化學方法是化學還原法與化學解離法。其中應(yīng)用最普遍的是微機械分離法，其直接將石墨烯薄片從較大的晶體上剪裁下來，并且所得片狀石墨烯可以在外界環(huán)境下穩(wěn)定存在。典型制備方法是用另外一種材料膨化或者引入缺陷的熱解石墨進行摩擦，體相石墨的表面會產(chǎn)生絮片狀的晶體，在這些絮片狀的晶體中含有單層的石墨烯。但缺點是此法是利用摩擦石墨表面獲得的薄片來篩選出單層的石墨烯薄片，其尺寸不易控制，無法可靠地制造長度足供應(yīng)用的石墨薄片樣本。現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用最好的是機械研磨的方式進行，如中國專利CN一種濕法研磨機，包括電機、筒體、旋轉(zhuǎn)軸和攪拌槳片，攪拌槳片固定在旋轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)軸穿設(shè)在筒體中，筒體的兩端分別設(shè)有前連接板和后連接板，筒體上開設(shè)有進料口和出料口，旋轉(zhuǎn)軸的一端通過第一連接件與電機連接，旋轉(zhuǎn)軸的另一端連接有第二連接件。旋轉(zhuǎn)軸的兩端分別穿設(shè)在前軸承和后軸承內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸的兩端都有支撐，使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時比較穩(wěn)定，安全系數(shù)高。第一唇形密封圈、第二唇形密封圈和第一油浸石棉盤根對旋轉(zhuǎn)軸的一端進行密封處理，第三唇形密封圈和第二油浸石棉盤根對旋轉(zhuǎn)軸的另一端進行密封處理，沿長濕法研磨機的使用壽命。又如中國專利CN201366369公開了一種納米分散研磨機，在箱體上橫向轉(zhuǎn)動架設(shè)有主軸，在箱體側(cè)壁設(shè)有固定座，在固定座內(nèi)設(shè)有機械密封固定座，在機械密封固定座上設(shè)有上、下方機械密封，在固定座側(cè)壁設(shè)有研磨腔法蘭，在研磨腔法蘭內(nèi)設(shè)有隔絕環(huán)，在研磨腔法蘭上通過研磨腔內(nèi)套固定有腔體蓋板，在研磨腔體內(nèi)具有研磨微珠，在主軸一端部通過軸端蓋板套固定有研磨分級輪，在研磨腔內(nèi)套下端側(cè)壁上固定有進料管道，在研磨腔內(nèi)套上端側(cè)壁上固定有研磨微珠加料管，在研磨微珠加料管的進口端扣蓋有加料口蓋體，在腔體蓋板上設(shè)有排污口，在排污口上扣蓋有排污口蓋體，在進料管道上設(shè)有浮球閥，在主軸內(nèi)開設(shè)有出料孔，在研磨分級輪中心處設(shè)有與出料孔連通的細料出口。但上述方法均只提到如何有效分散細化研磨物的方法，但具體應(yīng)用到石墨烯漿料時則存在較大的問題，如何較好的保存石墨烯的片層結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可產(chǎn)生超聲場的石墨烯漿料分散研磨裝置，其能實現(xiàn)對石墨烯的高效分散以及有效保證了石墨烯完整的片層狀結(jié)構(gòu)。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的具體的技術(shù)方案為，一種可產(chǎn)生超聲場的石墨烯漿料分散研磨裝置，包括研磨罐、研磨體以及超聲波發(fā)生裝置，所述研磨體為錐形結(jié)構(gòu)，錐形結(jié)構(gòu)的表面均勻開設(shè)有若干個沿母線方向布置的切削槽；所述研磨體安裝于研磨罐中，并能在動力機構(gòu)的帶動下在研磨罐中繞軸線旋轉(zhuǎn)；所述超聲波發(fā)生裝置設(shè)置于研磨罐的底部。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，所述切削槽的槽口寬度從研磨體上端到下端逐漸減小。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，所述研磨體的表面在沿母線方向分為若干層，切削槽分設(shè)于各層上，并且從分設(shè)于最上層的切削槽到分設(shè)于最下層的切削槽的槽口寬度逐漸減小。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，所述研磨罐的內(nèi)壁在沿罐體的軸向方向設(shè)有若干個溝槽。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，所述溝槽的寬度小于0.1mm。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，所述切削槽的槽口的最大寬度為1mm。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，所述研磨罐在底端開設(shè)有出料口。

有益效果

本發(fā)明超聲波裝置則對石墨烯漿料產(chǎn)生聲空化效應(yīng)，以及研磨體與研磨罐之間高速轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生湍流的共同作用實現(xiàn)石墨烯沿最佳方向被均勻的切削分散，另外超聲波也與研磨體一起實現(xiàn)被切削后的石墨烯能夠均勻的分散。

附圖說明

圖1本發(fā)明的一種可產(chǎn)生超聲場的石墨烯漿料分散研磨裝置中研磨體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本發(fā)明的一種可產(chǎn)生超聲場的石墨烯漿料分散研磨裝置的研磨罐的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、研磨體；2、切削槽；3、研磨罐；4、溝槽。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例的附圖，對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于所描述的本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語（包括技術(shù)術(shù)語和科學術(shù)語）具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

本發(fā)明中所述的“內(nèi)、外”的含義指的是相對于設(shè)備本身而言，指向設(shè)備內(nèi)部的方向為內(nèi)，反之為外，而非對本發(fā)明的裝置機構(gòu)的特定限定。

一種可產(chǎn)生超聲場的石墨烯漿料分散研磨裝置，包括研磨罐3、研磨體1以及超聲波發(fā)生裝置，所述研磨體1為錐形結(jié)構(gòu)（如附圖1所示），錐形結(jié)構(gòu)的表面均勻開設(shè)有若干個沿母線方向布置的切削槽2；所述研磨體1安裝于研磨罐3中，并能在動力機構(gòu)的帶動下在研磨罐3中繞軸線旋轉(zhuǎn)；所述超聲波發(fā)生裝置設(shè)置于研磨罐3的底部。

進一步的有，在研磨罐3與研磨體1的間隙處施加靜電場，靜電場的電流方向是從研磨罐3的上端朝向研磨罐3的下方；在研磨體與研磨罐發(fā)生相對轉(zhuǎn)動的過程中，石墨烯在研磨罐中發(fā)生運動，在研磨過程中開啟靜電場裝置，利用石墨烯與漿料的電濕潤作用改善漿料對石墨烯的粘附效果，然后在研磨體與研磨罐進行高速的相對旋轉(zhuǎn)時石墨烯漿料產(chǎn)生的湍動，在湍動效應(yīng)以及刀片的共同作用下，實現(xiàn)對石墨烯漿料的高效分散，并保證分散的石墨系漿料中石墨烯的完整的片層形狀。

為了使得石墨烯能夠被均勻份薄片化，所述切削槽2的槽口寬度從研磨體1上端到下端逐漸減小或者所述研磨體1的表面在沿母線方向分為若干層，切削槽2分設(shè)于各層上，并且從分設(shè)于最上層的切削槽2到分設(shè)于最下層的切削槽2的槽口寬度逐漸減小；所述切削槽2的槽口的最大寬度為1mm。

為了輔助石墨烯分散，所述研磨罐3的內(nèi)壁在沿罐體的軸向方向設(shè)有若干個溝槽4（如附圖2所示）；所述溝槽4的寬度小于0.1mm。

為了便于出料，所述研磨罐3在底端開設(shè)有出料口。

以上僅為本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍。