启东市启东化工机械厂

石墨烯生产设备的概况

   目前生产石墨烯的制备方法主要是机械法、氧化法、基片生长法和液相法等,这些生产技术及方法多数存在着产量低、能耗大、品质差等缺点,从而也止约了国内石墨烯的生产及发展。启东东盛石墨烯生产课题组经过不懈的努力发明了一种以高速分散、破碎研磨、旋涡空化、剪切超声为一体的直接在液相中进行连续分散和不间断剥离石墨片的石墨烯生产线，实现了通过机械剪切液力空化等技术手段产出高品质的石墨烯,深受广大石墨烯生产商的亲睐

   石墨烯生产设备是一种釆用机械液力剪切、空化剥离石墨片而产出的单层、多层等高品质石墨烯的高科技先进设备。这种先进技术的发明及应用,在一定程度上加快了石墨烯生产步伐,也促进了石墨烯生产企业进行大规模、高效率、低成本、无污染生产的信心。况且这种机械液力剪切、空化旋涡剥离石墨片的生产工艺具有操作简单、无氧化、无需高温、高品的特点非常适合石墨烯的大规模生产。  

石墨烯生产设备主要结构

    石墨烯生产设备主要结构：是由高剪切分散搅拌配料罐、精细分散研磨机、液力旋涡空化器、高剪切旋流超声器、多管道冷凝器、超声储料罐、集成控制系统、压力表温控仪等组成。

石墨烯生产设备工艺流程

     石墨烯生产工艺流程：首先在高剪切分散搅拌配料罐配上石墨粉、分散剂或表面改性剂和水等进行分散搅拌，先关循环阀然后打开储料罐与分散研磨泵连接阀，使石墨溶液通过精细分散研磨机、液力剪切旋涡空化器再通过压力进入高剪切旋流超声储料器等工艺过程。在配料罐无料时自动关闭下面连接阀并开通循环阀让石墨溶液自循环不间断进行剥离片使石墨烯单层多层迖到理想效果,在集成控制系统设计压力控制、时间控制、温度控制等也可釆用电脑控制或触摸频控制或全自动控制方式。

石墨烯生产设备工作原理

 石墨烯生产设备工作原理：是首先在高速分散搅拌的储料罐中加入石墨粉、分散剂或表面改性剂和水组成，然后通过高速分散机进行分散搅拌，制成分散稳定性良好的石墨溶液，由管道进入精细分散研磨室通过一种特殊粉碎切割剥离装置，将石墨溶液中的粉团、粘块、团块等大小颗粒迅速分散剪切破碎， 然后吸入剪切粉碎剥层区，在十分狭窄的工作过道内由于转子刀片与定子刀片相对高速切割从而产生强烈摩擦及研磨切割剥层等。在机械运动和离心力的作用下，将已剥离的石墨重新压入切割剥离区进行研磨破碎，精磨区分三级，越向外延伸一级磨片精度越高，齿距越小，线速度越长，石墨片越剥超溥，同时流体逐步向径向作曲线延伸。每到一级流体的方向速度瞬间发生变化，并且受到每分钟上千万次的高速剪切、强烈摩擦、挤压研磨、颗粒粉碎等，在经过三个精磨区的上千万次的高速剪切、研磨粉碎之后，从而产生石墨片分子链断裂、片层切割撕破等。然后再通过高压管进入液力旋涡剪切空化发生器；液力旋涡剪切空化技术是一种在石墨溶液流入旋涡低压区形成蒸气空泡的过程，当石墨溶液内压强降低到饱和蒸气压以下时，液力剪切空化过程所形成的气泡开始出现并生长，随着时间的延长，空泡膨胀、生长、压缩和溃灭。但这一过程是爆炸性的，不到千分六秒，空泡在急剧崩溃的瞬间可释放巨大的能量，瞬间产生局部高温（1900-5000K）和高压（达140Mpa-170Mpa），并产生速度约为110m/s、强大冲击力的微射流，因此引起空蚀、空噪、振动和发光等一系列现象，通常将空化所产生的这些作用称之为液力旋涡剪切空化效应，使石墨片层剥离出单层和多层的石墨烯。然后通过管道重新进入新型液力剪切空化旋流超声发生器，使石墨溶液在高速射流剪切冲击和旋流空化超声波的作用下,石墨层片不间受到循环断切割剥离后产出高质量的单层和多层石墨烯进入储料罐,再通过冷凝器回流管路重新进入精细分散机及液力旋涡空化装置,石墨烯溶液整个切割剥离工艺过程是在一个封闭管路中循环往复的高速冲击切割、液力剪切旋涡空化、旋流超声空化等效应作用下受到强烈的切割和不间断的剥离,从而达到更单层和多层的石墨烯；这种机械液力空化剥离石墨烯工艺方法可以有力地推动和促进石墨烯的大规模、高效率、低成本、无污染的生产。