機(jī)械剝離石墨烯高速膠體磨

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石墨烯的簡介

石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp²雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。

石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是一種未來革命性的材料。

石墨烯物理性質(zhì)

石墨烯內(nèi)部碳原子的排列方式與石墨單原子層一樣以sp2雜化軌道

成鍵，并有如下的特點(diǎn)：碳原子有4個價電子，其中3個電子生成sp2鍵，即每個碳原子都貢獻(xiàn)一個位于pz軌道上的未成鍵電子，近鄰原子的pz軌道與平面成垂直方向可形成π鍵，新形成的π鍵呈半填滿狀態(tài)。研究證實，石墨烯中碳原子的配位數(shù)為3，每兩個相鄰碳原子間的鍵長為1.42×10-10米，鍵與鍵之間的夾角為120°。除了σ鍵與其他碳原子鏈接成六角環(huán)的蜂窩式層狀結(jié)構(gòu)外，每個碳原子的垂直于層平面的pz軌道可以形成貫穿全層的多原子的大π鍵（與苯環(huán)類似），因而具有優(yōu)良的導(dǎo)電和光學(xué)性能。

機(jī)械剝離法是利用物體與石墨烯之間的摩擦和相對運(yùn)動，得到石墨烯薄層材料的方法。這種方法操作簡單，得到的石墨烯通常保持著完整的晶體結(jié)構(gòu)。2004年，英國兩位科學(xué)使用透明膠帶對天然石墨進(jìn)行層層剝離取得石墨烯的方法，也歸為機(jī)械剝離法，這種方法一度被認(rèn)為生產(chǎn)效率低，無法工業(yè)化量產(chǎn)。雖然這種方法可以制備微米大小的石墨烯，但是其可控性較低，難以實現(xiàn)大規(guī)模合成。

石墨烯對物理學(xué)基礎(chǔ)研究有著特殊意義，它使得一些此前只能在理論上進(jìn)行論證的量子效應(yīng)可以通過實驗經(jīng)行驗證。在二維的石墨烯中，電子的質(zhì)量仿佛是不存在的，這種性質(zhì)使石墨烯成為了一種罕見的可用于研究相對論量子力學(xué)的凝聚態(tài)物質(zhì)——因為無質(zhì)量的粒子必須以光速運(yùn)動，從而必須用相對論量子力學(xué)來描述，這為理論物理學(xué)家們提供了一個嶄新的研究方向：一些原來需要在巨型粒子加速器中進(jìn)行的試驗，可以在小型實驗室內(nèi)用石墨烯進(jìn)行。

零能隙的半導(dǎo)體主要是單層石墨烯，這種電子結(jié)構(gòu)會嚴(yán)重影響到氣體分子在其表面上的作用。單層石墨烯較體相石墨表面反應(yīng)活性增強(qiáng)的功能是由石墨烯的氫化反應(yīng)和氧化反應(yīng)結(jié)果顯示出來的，說明石墨烯的電子結(jié)構(gòu)可以調(diào)變其表面的活性。另外，石墨烯的電子結(jié)構(gòu)可以通過氣體分子吸附的誘導(dǎo)而發(fā)生相應(yīng)的變化，其不但對載流子的濃度進(jìn)行改變，同時可以摻雜不同的石墨烯。

膠體磨磨頭介紹：

研磨頭表面涂料一層及其堅硬的硬質(zhì)材料，從而使其表面具有非常粗糙的紋理，這種硬質(zhì)材料是由碳化物、陶瓷等高質(zhì)量物質(zhì)構(gòu)成，并且具有不同的粒徑，研磨頭處形成了一個具有較強(qiáng)的剪切區(qū)域，可以輸送高粘度和低粘度物料，但它的分散效果和z后粒徑大小的效果都很理想。

SGN機(jī)械剝離石墨烯高速膠體磨綜合了均質(zhì)機(jī)、球磨機(jī)、三輥機(jī)、剪切機(jī)、攪拌機(jī)等機(jī)械的多種性能，具有*的超微粉碎、分散乳化、均質(zhì)、混合等功效。物料通過加工后，粒度達(dá)2～50微米，均質(zhì)度達(dá)90%以上，是超微粒加工的理想設(shè)備。

膠體磨的細(xì)化作用一般來說要弱于均質(zhì)機(jī)，但它對物料的適應(yīng)能力較強(qiáng)（如高粘度、大顆粒），所以在很多場合下，它用于均質(zhì)機(jī)的前道或者用于高粘度的場合。在固態(tài)物質(zhì)較多時也常常使用膠體磨進(jìn)行細(xì)化。

膠體磨基本原理：

膠體磨在電動機(jī)的高速轉(zhuǎn)動下物料從進(jìn)口處直接進(jìn)入高剪切破碎區(qū)，通過一種特殊粉碎裝置，將流體中的一些大粉團(tuán)、粘塊、團(tuán)塊等大小顆粒迅速破碎，然后吸入剪切粉碎區(qū)，在十分狹窄的工作過道內(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)烈摩擦及研磨破碎等。在機(jī)械運(yùn)動和離心力的作用下，將已粉碎細(xì)化的物料重新壓入精磨區(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，物料越磨越細(xì)，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)生液料分子鏈斷裂、顆粒粉碎、液粒撕破等功效使物料充分達(dá)到分散、粉碎、乳化、均質(zhì)、細(xì)化的目的。液料的z小細(xì)度可達(dá)0.5um。

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膠體磨結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.主要零部件采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材質(zhì)，耐腐蝕、無毒。
2.主要工作部件定、轉(zhuǎn)子，采用特殊的機(jī)加工和熱處理工藝，加工精度高，使用壽命長。
3.定、轉(zhuǎn)子可選用不同的材料，配有研磨和剪切等不同的結(jié)構(gòu)和齒型，用戶可根據(jù)需要選擇，適用性廣。
4.加工間隙通過調(diào)整環(huán)進(jìn)行微量調(diào)整，易于控制，確保產(chǎn)品的加工質(zhì)量。
5.主體座、調(diào)整環(huán)配有限位和鎖緊裝置，保證加工間隙的穩(wěn)定。
6.配有冷卻系統(tǒng)，保證加工物料的性質(zhì)。
7.產(chǎn)品設(shè)計有普通進(jìn)出料、管式進(jìn)出料及循環(huán)加工等結(jié)構(gòu)，z大限度地滿足用戶的要求。
8.用戶可根據(jù)需要選擇普通電機(jī)或防爆電機(jī)。
9.整機(jī)設(shè)計有多種外包裝形式，可供用戶選擇。
10.主軸與電機(jī)分體設(shè)計，用戶可根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速。
11.采用標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)。

機(jī)械剝離石墨烯高速膠體磨設(shè)備選型表：