專利名稱：用于柔性納米多孔材料的高速流體粉碎機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于材料粉碎技術領域，具體涉及一種柔性納米多孔材料的粉碎裝置。
技術背景柔性納米多孔材料的代表是納米多孔石墨。石墨經過插層和膨化處理可制取多孔膨脹 石墨。多孔膨脹石墨經過適當處理之后可獲得多方面的應用，包括油污清理、隔音、保溫 隔熱以及醫用等等。但是采用傳統的膨脹石墨技術制備的多孔膨脹石墨中的孔隙比較粗 大， 一般都在微米級以上。過粗的孔隙嚴重約束了膨脹石墨的各項性能，包括吸附能力、 傳熱換熱能力和隔音能力等。近年來，納米材料技術發展非常迅速。納米多孔材料技術是 納米材料領域的一個非常重要的熱點。利用各種物理和化學的方法對傳統的多孔材料進行 改良，將其孔徑進一步縮小到納米范圍，制備納米多孔材料，不僅能夠提高納米孔材料的 各項性能，還能夠產生一些新穎的效應和性能，這些都對拓展多孔材料的應用范圍和挖掘 其應用潛力具有重要的價值。由于石墨的自緊密特性，多孔石墨的成型方法主要采用碾壓方式。采用碾壓成型比較 適合制備大面積形式的石墨產品，如石墨箔、石墨氈、石墨帶等等。但是碾壓方法對于膨 脹石墨內孔結構的破壞是比較明顯的，經過多次的碾壓程序，膨脹石墨中孔隙率降低可達 50%以上。由于這個原因，碾壓成型方法多用于生產用作密封材料等用途的石墨制品。而 多孔石墨的多孔特性未能得到充分的應用。而如果能將多孔膨脹石墨打碎成微粉，不僅可 以大幅度增加多孔石墨與環境之間的接觸面積，充分發揮其多孔吸附特性，微粉還具有應 用靈活的優點，可以以其為基材制取多種形式的多孔石墨制品，拓展其應用。但是由于多 孔膨脹石墨非常柔軟，常規的微粉制備技術并不適合用于粉碎多孔石墨。例如，球磨粉碎 技術適合脆性材料的粉碎，磨球之間的撞擊會使得柔性的多孔石墨相互粘連而形成石墨帶 或石墨箔。氣流粉碎技術中，輕盈的多孔石墨絮狀物常常堵塞其氣道而使得粉碎過程中斷， 也是不可行的。在超聲粉碎技術中，因為多孔膨脹石墨的質量非常輕，其粉碎效果也是非 常差的。 發明內容針對納米多孔石墨等柔性多孔材料難以粉碎這一難題，本實用新型利用高速流體的沖 擊作用提出了一種用于柔性納米多孔材料的粉碎裝置。
本實用新型提出的高速流體粉碎機，由可調速電機1、不銹鋼容器2、螺旋槳3、透明 有機玻璃保護罩4和機殼5等組成，其結構如圖l所示。其中，可調速電機l固定在機殼 5中，可調速電機l的轉軸與螺旋槳3之間用常規緊固方法連接，并可以拆卸以調換不同 形狀的螺旋槳，可調速電機1的轉速范圍為120RPM 1200RPM;不銹鋼容器2設置于透 明有機玻璃保護罩4內，螺旋槳3在不銹鋼容器2內；不銹鋼容器2和透明有機玻璃保護 罩4的上口分別用常規的螺旋緊固方式固定在機殼5下側，并且可以拆卸。在操作過程中，先拆下透明有機玻璃保護罩4和不銹鋼容器2。然后在不銹鋼容器2 加入約l/2 2/3容積的液體和柔性納米多孔材料混合物，混合物中，液體和柔性納米多孔 材料的質量比例可在一定范圍內變化，如100:1 200:1，要求保證混合物具有良好的流動 性，同時保證合適的柔性納米多孔材料微粉生產效率。然后將不銹鋼容器2和透明有機玻 璃保護罩4按順序固定在機殼5下面。啟動電機l，并逐漸勻速升高電機轉速， 一般情況 下，在10 30秒內將轉速提髙到600RPM即可，并保持在最高轉速0.5 2分鐘。然后關 閉電機，切斷電源，順序取下透明有機玻璃保護罩4和不銹鋼容器2。將不銹鋼容器2中 的混合物用200目以上的篩子過濾。過濾物用玻璃或不銹鋼托盤盛裝，放入120° C烘箱， 烘至恒重，即可得到柔性納米多孔材料粉體了。與現有的粉碎技術相比，本實用新型提出的高速流體粉碎機具有如下優點-(1) 對柔性納米多孔材料的孔結構保護良好，圖2為粉碎后的柔性納米多孔石墨的 內的孔徑分布，孔徑分布的最大值在100納米左右，孔隙率為84%，與未經粉碎的納米多 孔石墨的孔徑分布類似。(2) 微粉粒徑分布均勻，圖3為粉碎的多孔石墨微粉粒徑分布曲線，可見其粒徑主 要分布在1 10微米之間。
圖l:高速流體粉碎機示意圖。圖2:納米孔膨脹石墨微粉孔徑分布圖。圖3:膨脹石墨微粉粒徑分布圖。圖中標號；1為可調速電機，2為不銹鋼容器，3為螺旋槳，4為透明有機玻璃罩，5 為機殼。
具體實施方式
電機l的功率為l千瓦，不銹鋼容器2為圓桶形，直徑為150mm，高為200mm。透明 有機玻璃罩4也為圓桶形，直徑為250mm，高度為300mm，機殼5直徑為250mm，高度 為100mm。螺旋槳3采用不銹鋼，高度為150mm，槳葉的長度為50mm。電機1固定于機
殼5中的底板上，轉軸穿過機殼5的底板與螺旋槳3上端連接。不銹鋼容器2和有機玻璃罩4的上口分別與機殼底部的螺旋方式固定連接。即得所需粉碎機。
權利要求1、一種用于柔性納米多孔材料的高速流體粉碎機，其特征在于由可調速電機(1)、不銹鋼容器(2)、螺旋槳(3)、透明有機玻璃保護罩(4)和機殼(5)組成，其中，可調速電機(1)固定在機殼(5)中，可調速電機(1)的轉軸與螺旋槳(3)之間緊固連接，并可以拆卸以調換不同形狀的螺旋槳，可調速電機(1)的轉速范圍為120RPM～1200RPM；不銹鋼容器(2)設置于透明有機玻璃保護罩(4)內，螺旋槳(3)在不銹鋼容器(2)內，不銹鋼容器(2)和透明有機玻璃保護罩(4)的上口分別用螺旋緊固方式固定在機殼(5)下側，并且可以拆卸。
專利摘要本實用新型屬于材料粉碎技術領域，具體涉及一種柔性納米多孔材料的粉碎裝置。它由可調速電機、不銹鋼容器、不銹鋼螺旋槳、透明有機玻璃保護罩和機殼等組成，其中，可調速電機固定在機殼中，可調速電機的轉軸與螺旋槳之間用常規緊固方法連接，并可以拆卸以調換不同形狀的螺旋槳，可調速電機的轉速范圍為120RPM～1200RPM；不銹鋼容器設置于透明有機玻璃保護罩內，不銹鋼容器和透明有機玻璃罩的上口分別用常規的螺旋緊固方式固定在機殼下側，并且可以拆卸。本實用新型結構簡單，使用方便，對柔性納米多孔結構保護良好，微粉粒徑分布均勻。
文檔編號B02C19/18GK201015745SQ20072006786
公開日2008年2月6日 申請日期2007年3月15日 優先權日2007年3月15日
發明者東 張 申請人:同濟大學