ZRFS2000 石墨烯浆料高剪切分散机

石墨烯浆料高剪切分散机定转子之间狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，使物料充分研磨、分散、乳化、均质。

石墨烯是世上薄却也是坚硬的纳米材料，它几乎是透明的，只吸收2.3%的光，导热系数高达5300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体（monocrystalline silicon）高，而电阻率只约10-6 Ω·cm，比铜或银更低。

设备原理
石墨烯浆料高剪切分散机的线速度达66M/S，由3级可调间隙的锥形定子和3级高速旋转的锥形转子形成研磨模块，根据生产要求，剪切研磨间隙可从0.01mm至2mm无级调速，定转子每一级上的凹槽一级比一级精细，深度，方向的不同增加了流体的揣流。当物料经过的时候，形成强有力的挤压、剪切、乳化、粉碎、混合、分散均质及研磨作用。从而得到精细超微粒乳化研磨的较高效益。锥形定子外围、出料腔体及密封件部位有循环水冷却，可根据用户的特殊要求提供多功能的可空转式运作。石墨烯研磨分散机结合乳化机与胶体磨的特长，具有吸、消泡能力。使石墨烯浆料在设备的高线速度下形成湍流,在定转子间隙里不断的撞击,破碎,研磨,分散,均质,从而得出超细的颗粒（当然也需要合适的分散剂做助剂）。综合以上几点可以得出理想的导电石墨烯浆料。

石墨烯分散难点：石墨烯研究所在开发石墨烯的过程中，遇到如何将石墨更好的细化，以及细化后团聚问题，成为大的难点。

SZX石墨烯高剪切分散机及解决方案：
ZRFS2000系列石墨烯高剪切分散机具有非常高的剪切速度和剪切力，粒径约为0.2-2微米可以确保高速分散乳化的稳定性。SDH3是一种三级高剪切在线分散机，用于生产非常精细的乳液和悬浮液。工作腔内的剪切力大大增加了物料的输送，加快了单分子和高分子物质的溶解速度。三级定转子组合（分散头）确保液滴或粒度小且分布范围很窄。此工艺可以使单次混合的混合物长时间保持稳定，尤其是混合乳化液时。苏州赞歆ZRFS2000系列研磨分散机,可以很好的解决这两个问题.SDH3系列的胶体磨（锥体磨） 分散头的组合,可以先将石墨混合物（配入溶剂和分散剂）研磨细化,然后再经过分散头,进行分散。这样既可以细化又可以避免团聚的现象,为石墨烯行业提供了强有力的设备力量。

石墨烯剥离过程：
液相直接剥离法制备,石液相直接剥离法制备墨烯,,液相直接剥离法,石墨烯研磨分散机,液相直接剥离法制备石墨烯研磨分散机,液相直接剥离法制备石墨烯研磨分散机是是利用剪切力、摩擦力或冲击力将粉体由大颗粒粉碎剥离成小颗粒。

分散：纳米粉体被其所添加溶剂、助剂、分散剂、树脂等包覆住，以便达到颗粒被分离、润湿、分布均匀及稳定目的。

液相直接剥离法制备石墨烯研磨分散机通常直接把石墨或膨胀石墨（（一般通过快速升温至1000℃以上把表面含氧基团除去来获取）加在某种有机溶剂或水中, 借助超声波、加热或气流的作用制备一定浓度的单层或多层石墨烯溶液。coleman等参照液相剥离碳纳米管的方式将石墨分散在n-甲基吡咯烷酮（nmp）中, 超声1h后单层石墨烯的产率为1%, 而长时间的超声(462h)可使石墨烯浓度高达1.2mg/ml, 单层石墨烯的产率也提高到4%[17]。 他们的研究表明, 当溶剂的表面能与石墨烯相匹配时, 溶剂与石墨烯之间的相互作用可以平衡剥离石墨烯所需的能量, 而能够较好地剥离石墨烯的溶剂表面张力范围为40~50mj/m2；[18]把石墨直接分散在邻二氯苯（表面张力:36.6mj/m2）中, 超声、离心后制备了大块状（100~500nm）的单层石墨烯；[利用液?液界面自组装在*烷中制备了表面高度疏水、高电导率和透明度较好的单层石墨烯。为提高石墨烯的产率, 近 等发展了一种称为溶剂热插层（制备石墨烯的新方法，该法是以eg为原料, 利用强极性有机溶剂乙腈与石墨烯片的双偶极诱导作用来剥离、分散石墨, 使石墨烯的总产率提高到10%~12%。同时, 为增加石墨烯溶液的稳定性, 人们往往在液相剥离石墨片层过程中加入一些稳定剂以防止石墨烯因片层间的范德华力而重新聚集。

石墨烯浆料高剪切分散机是由胶体磨和分散机组合而成的高科技产品。第一级由具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。定子可以无限制的被调整到所需要的转子之间距离。在增强的流体湍流下。凹槽在每级口可以改变方向。第二级由转定子组成。分散头的设计也很好的满足不同粘度的物质以及颗粒粒径的需要。在线式的定子和转子（乳化头）和批次式机器的工作头设计的不同主要是因为在对输送性的要求方面，特别要引起注意的是：在粗精度、中等精度、细精度和其他一些工作头类型之间的区别不光是定转子齿的排列，还有一个很重要的区别是不同工作头的几何学征不一样。狭槽宽度以及其他几何学特征都能改变定子和转子工作头的不同功能。

磨头结构：三道磨碎区，一级为粗磨碎区，二级为细磨碎区，三级为超微磨碎区。虽然与国产的都是三级结构，但是他们的设计不同理念不同，形状及齿列的结构。磨头结构SZX有多 种的胶体磨头主要内部结构区别沟槽是曲线，上下深度不一，上深下浅ZRF磨头 配置有金属碳化物或陶瓷涂层的锥型转子/定子，具有良好的粉碎效果，耐磨及耐腐蚀。磨头的结构：沟槽的结构式斜齿，每个磨头的沟槽深度不一样，并且斜齿的流道 的体积从上往下是从大到下，而他们的斜齿的每个磨头的沟槽深度一样，流道体积是一样大，这样形成了本质的区别。我们可以保证物料从上往下一直在进行研磨，而他们只能在一级磨头到另外一级磨头形成研磨果。

影响研磨效果因：

1 磨头的形式（卧式和立式）

2 磨头头的剪切速率素

3 磨头的齿形结构（见磨头结构）

4 物料在磨头墙体的停留时间，乳化分散时间

5 循环次数

研磨速率的定义是两表面之间液体层的相对速率。 – 研磨速率(s-1) = v 速率(m/s) g 定-转子间距(m) 由上可知，研磨速率取决于以下因素： – 磨头的线速率 – 在这种请况下两表面间的距离为转子-定子间距。（相对而言） 速率 V= 3.14 X D（转子直径）X 转速 RPM / 60 作用力 F=23/0.7X1000=32857 S-1 F=40/0.7/X1000=57142 S-1 而对ZRF模块头，磨头的间隙理论上可以无限小，但是由于高速的 运转，造成 轴的振动，需要一定的间歇，作用力可以无限大。但实际上比胶体磨要好。这是乳粉碎研磨的重要因素，相当于后者是前者的 2-3 倍

①具有非常高的剪切速度和剪切力，粒径约为0.2-2微米可以确保高速均质乳化的稳定性。

②该设备可以适用于各种均质乳化工艺，也可用于生产包括对乳状液、悬浮液和胶体的均质混合。

③定、转子系统所产生的剪切力使得溶质转移速度增加，从而使单一分子和宏观分子媒介的分解加

【SZX/赞歆分散机的特点】

①线速度很高，剪切间隙非常小，当物料经过的时候，形成的摩擦力就比较剧烈，结果就是通常所说的湿磨

②定转子被制成圆椎形，具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。

③定子可以无限制的被调整到所需要的与转子之间的距离

④在增强的流体湍流下，凹槽在每级都可以改变方向。

⑤高质量的表面抛光和结构材料，可以满足不同行业的多种要求。

立式分散机将电机和设备主轴分离，通过皮带变速，转速最高可达18000rpm，从而解决了分散机提速的问题。SZX立式分散机配置博格曼双端面机械密封，能确保在18000rpm转速下稳定的运行，在保证冷却水的情况下，可24小时连续生产。

设备优势：

1、处理量大，适合工业化在线连续生产；
2、粒径分布范围窄，匀度高；
3、省时、高效、节约能源；
4、 精密铸造的整体式机架和经精密动平衡测试的每道转子，确保整机运行噪音低，运转平稳；
5、消除批次间生产的品质差异；
6、物料100%通过粉碎分散剪切；
7、具有短距离、低扬程输送功能；
8、使用简单，维修方便；
9、 可实现自动化控制；
10、集装式机械密封，保证物料无泄漏；

 机械密封可选择德国机械密封，转速可以达到15000 转 在一般的情况下，我们的机械密封可以最大承受16bar 压力，根据 机械密封的压 力一般要高于密封腔体的压力 2-3bar ,这就决定我们的入口最大 压力可以达到 12-13 bar，同时机械密封的使用寿命和以下因素有关： 满足以下条件使得机械密封的使用寿命更长:  - 可允许的压力比率 - 充份的冷却和湿度 - 材料的合适搭配，机械密封本身会产生磨损和破裂，磨损得主要原因是: - 压力差 - 温度 - 分散物料的腐蚀性 - 密封的材料。

以下为型号表供参考：