機械剝離石墨烯超高速膠體磨

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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、電學、力學特性，在材料學、微納加工、能源、生物醫(yī)學和藥物傳遞等方面具有重要的應用前景，被認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

石墨烯結構圖

成鍵，并有如下的特點：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)的蜂窩式層狀結構外，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)良的導電和光學性能。

機械剝離法是利用物體與石墨烯之間的摩擦和相對運動，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構。2004年，英國兩位科學使用透明膠帶對天然石墨進行層層剝離取得石墨烯的方法，也歸為機械剝離法，這種方法一度被認為生產(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。

石墨烯對物理學基礎研究有著特殊意義，它使得一些此前只能在理論上進行論證的量子效應可以通過實驗經(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的凝聚態(tài)物質(zhì)——因為無質(zhì)量的粒子必須以光速運動，從而必須用相對論量子力學來描述，這為理論物理學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行的試驗，可以在小型實驗室內(nèi)用石墨烯進行。

零能隙的半導體主要是單層石墨烯，這種電子結構會嚴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活性增強的功能是由石墨烯的氫化反應和氧化反應結果顯示出來的，說明石墨烯的電子結構可以調(diào)變其表面的活性。另外，石墨烯的電子結構可以通過氣體分子吸附的誘導而發(fā)生相應的變化，其不但對載流子的濃度進行改變，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)構成，并且具有不同的粒徑，研磨頭處形成了一個具有較強的剪切區(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機械剝離石墨烯超高速膠體磨綜合了均質(zhì)機、球磨機、三輥機、剪切機、攪拌機等機械的多種性能，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2～50微米，均質(zhì)度達90%以上，是超微粒加工的理想設備。

膠體磨的細化作用一般來說要弱于均質(zhì)機，但它對物料的適應能力較強（如高粘度、大顆粒），所以在很多場合下，它用于均質(zhì)機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行細化。

膠體磨基本原理：

膠體磨在電動機的高速轉動下物料從進口處直接進入高剪切破碎區(qū)，通過一種特殊粉碎裝置，將流體中的一些大粉團、粘塊、團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)由于轉子刀片與定子刀片相對高速切割從而產(chǎn)生強烈摩擦及研磨破碎等。在機械運動和離心力的作用下，將已粉碎細化的物料重新壓入精磨區(qū)進行研磨破碎，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，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到分散、粉碎、乳化、均質(zhì)、細化的目的。液料的z小細度可達0.5um。

膠體磨結構特點
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、轉子，采用特殊的機加工和熱處理工藝，加工精度高，使用壽命長。
3.定、轉子可選用不同的材料，配有研磨和剪切等不同的結構和齒型，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)品設計有普通進出料、管式進出料及循環(huán)加工等結構，z大限度地滿足用戶的要求。
8.用戶可根據(jù)需要選擇普通電機或防爆電機。
9.整機設計有多種外包裝形式，可供用戶選擇。
10.主軸與電機分體設計，用戶可根據(jù)需要選擇適當?shù)霓D速。
11.采用標準電機。

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機械剝離石墨烯膠體磨設備選型表：