石墨烯生產設備的概況

   目前生產石墨烯的制備方法主要是機械法、氧化法、基片生長法和液相法等,這些生產技術及方法多數存在著產量低、能耗大、品質差等缺點,從而也止約了國內石墨烯的生產及發展。啟東東盛石墨烯生產課題組經過不懈的努力發明了一種以高速分散、破碎研磨、旋渦空化、剪切超聲為一體的直接在液相中進行連續分散和不間斷剝離石墨片的石墨烯生產線，實現了通過機械剪切液力空化等技術手段產出高品質的石墨烯,深受廣大石墨烯生產商的親睞

   石墨烯生產設備是一種釆用機械液力剪切、空化剝離石墨片而產出的單層、多層等高品質石墨烯的高科技先進設備。這種先進技術的發明及應用,在一定程度上加快了石墨烯生產步伐,也促進了石墨烯生產企業進行大規模、高效率、低成本、無污染生產的信心。況且這種機械液力剪切、空化旋渦剝離石墨片的生產工藝具有操作簡單、無氧化、無需高溫、高品的特點非常適合石墨烯的大規模生產。  

石墨烯生產設備主要結構

    石墨烯生產設備主要結構：是由高剪切分散攪拌配料罐、精細分散研磨機、液力旋渦空化器、高剪切旋流超聲器、多管道冷凝器、超聲儲料罐、集成控制系統、壓力表溫控儀等組成。

石墨烯生產設備工藝流程

     石墨烯生產工藝流程：首先在高剪切分散攪拌配料罐配上石墨粉、分散劑或表面改性劑和水等進行分散攪拌，先關循環閥然后打開儲料罐與分散研磨泵連接閥，使石墨溶液通過精細分散研磨機、液力剪切旋渦空化器再通過壓力進入高剪切旋流超聲儲料器等工藝過程。在配料罐無料時自動關閉下面連接閥并開通循環閥讓石墨溶液自循環不間斷進行剝離片使石墨烯單層多層迖到理想效果,在集成控制系統設計壓力控制、時間控制、溫度控制等也可釆用電腦控制或觸摸頻控制或全自動控制方式。

石墨烯生產設備工作原理

 石墨烯生產設備工作原理：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進行分散攪拌，制成分散穩定性良好的石墨溶液，由管道進入精細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、粘塊、團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，在十分狹窄的工作過道內由于轉子刀片與定子刀片相對高速切割從而產生強烈摩擦及研磨切割剝層等。在機械運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進行研磨破碎，精磨區分三級，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生變化，并且受到每分鐘上千萬次的高速剪切、強烈摩擦、擠壓研磨、顆粒粉碎等，在經過三個精磨區的上千萬次的高速剪切、研磨粉碎之后，從而產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入液力旋渦剪切空化發生器；液力旋渦剪切空化技術是一種在石墨溶液流入旋渦低壓區形成蒸氣空泡的過程，當石墨溶液內壓強降低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巨大的能量，瞬間產生局部高溫（1900-5000K）和高壓（達140Mpa-170Mpa），并產生速度約為110m/s、強大沖擊力的微射流，因此引起空蝕、空噪、振動和發光等一系列現象，通常將空化所產生的這些作用稱之為液力旋渦剪切空化效應，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入新型液力剪切空化旋流超聲發生器，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斷切割剝離后產出高質量的單層和多層石墨烯進入儲料罐,再通過冷凝器回流管路重新進入精細分散機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往復的高速沖擊切割、液力剪切旋渦空化、旋流超聲空化等效應作用下受到強烈的切割和不間斷的剝離,從而達到更單層和多層的石墨烯；這種機械液力空化剝離石墨烯工藝方法可以有力地推動和促進石墨烯的大規模、高效率、低成本、無污染的生產。