石墨烯生產(chǎn)設(shè)備工作原理

石墨烯生產(chǎn)設(shè)備工作原理：是首先在高速分散攪拌的儲料罐中加入石墨粉、分散劑或表面改性劑和水組成，然后通過高速分散機(jī)進(jìn)行分散攪拌，制成分散穩(wěn)定性良好的石墨溶液，由管道進(jìn)入精細(xì)分散研磨室通過一種特殊粉碎切割剝離裝置，將石墨溶液中的粉團(tuán)、粘塊、團(tuán)塊等大小顆粒迅速分散剪切破碎， 然后吸入剪切粉碎剝層區(qū)，在狹窄的工作過道內(nèi)由于轉(zhuǎn)子刀片與定子刀片相對高速切割從而產(chǎn)生強(qiáng)烈摩擦及研磨切割剝層等。在機(jī)械運(yùn)動和離心力的作用下，將已剝離的石墨重新壓入切割剝離區(qū)進(jìn)行研磨破碎，精磨區(qū)分三級，越向外延伸一級磨片精度越高，齒距越小，線速度越長，石墨片越剝超溥，同時流體逐步向徑向作曲線延伸。每到一級流體的方向速度瞬間發(fā)生變化，并且受到每分鐘上千萬次的高速剪切、強(qiáng)烈摩擦、擠壓研磨、顆粒粉碎等，在經(jīng)過三個精磨區(qū)的上千萬次的高速剪切、研磨粉碎之后，從而產(chǎn)生石墨片分子鏈斷裂、片層切割撕破等。然后再通過高壓管進(jìn)入液力旋渦剪切空化發(fā)生器；液力旋渦剪切空化技術(shù)是一種在石墨溶液流入旋渦低壓區(qū)形成蒸氣空泡的過程，當(dāng)石墨溶液內(nèi)壓強(qiáng)降減少到飽和蒸氣壓以下時，液力剪切空化過程所形成的氣泡開始出現(xiàn)并生長，隨著時間的延長，空泡膨脹、生長、壓縮和潰滅。但這一過程是爆炸性的，不到千分六秒，空泡在急劇崩潰的瞬間可釋放很大的能量，瞬間產(chǎn)生局部高溫（1900-5000K）和高壓（達(dá)140Mpa-170Mpa），并產(chǎn)生速度約為110m/s、強(qiáng)大沖擊力的微射流，因此引起空蝕、空噪、振動和發(fā)光等一系列現(xiàn)象，通常將空化所產(chǎn)生的這些作用稱之為液力旋渦剪切空化效應(yīng)，使石墨片層剝離出單層和多層的石墨烯。然后通過管道重新進(jìn)入新型液力剪切空化旋流超聲發(fā)生器，使石墨溶液在高速射流剪切沖擊和旋流空化超聲波的作用下,石墨層片不間受到循環(huán)斷切割剝離后產(chǎn)出高質(zhì)量的單層和多層石墨烯進(jìn)入儲料罐,再通過冷凝器回流管路重新進(jìn)入精細(xì)分散機(jī)及液力旋渦空化裝置,石墨烯溶液整個切割剝離工藝過程是在一個封閉管路中循環(huán)往復(fù)的高速沖擊切割、液力剪切旋渦空化、旋流超聲空化等效應(yīng)作用下受到強(qiáng)烈的切割和不間斷的剝離,從而達(dá)到更優(yōu)質(zhì)單層和多層的石墨烯；這種機(jī)械液力空化剝離石墨烯工藝方法可以有力地推動和促進(jìn)石墨烯的大規(guī)模、高效率、低成本、無污染的生產(chǎn)。