碳微球乳化機(jī)

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碳微球由于其優(yōu)異的性能及廣闊的利用前景，碳微球得到了科研人員的重點(diǎn)研究。碳微球是由石墨片層在玻璃相的石墨結(jié)構(gòu)間斷分布而構(gòu)成，由于其具有高比表面，優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性等，可以制備高強(qiáng)度高密度C／C復(fù)合材料、高性能液相色譜柱填料、高比表面積活性炭材料、鋰離子電池負(fù)極材料等一系列高性能碳材料。而作為碳微球的制備，經(jīng)過近幾年的研究，已經(jīng)有較大的進(jìn)展。總體看來，根據(jù)制備環(huán)境的不同，主要分為縮聚法，液相法及氣象沉積法三種。
       
液相法是指反應(yīng)體系初始主要相態(tài)為液態(tài)的一類制備方法。zui早使用液相法制備中間相碳微球的方法是乳化法、懸浮法等，此后又有使用不同體系的制備方法的研究的報道。乳化法主要以喹啉可溶性中間相瀝青在磨碎后懸浮于硅油，加熱攪拌形成乳狀液，在低于軟化溫度下形成分散膠體，在表面張力作用下形成微球，有機(jī)溶劑清洗，干燥后炭化即可得碳微球。乳化法工藝復(fù)雜，因此應(yīng)用有限。懸浮法由于類似于縮聚物工業(yè)中制備縮聚物微球所采用的方法而得名。具體方法是把中間相瀝青溶于有機(jī)溶劑中，利用表面活性劑與水或其他溶劑組成懸浮液，在一定溫度下強(qiáng)力攪拌，使中間相瀝青成球。然后加熱除去有機(jī)溶劑，冷卻、濾析、預(yù)氧化、炭化后得到中間相碳微球。


液相法乳化法獲得優(yōu)質(zhì)中間相碳微球的關(guān)鍵在于，乳化設(shè)備的選擇，乳化機(jī)的剪切越強(qiáng)越能獲得粒徑更細(xì)的碳微球顆粒，SGN高剪切乳化機(jī)轉(zhuǎn)速高達(dá)14000rpm，是普通乳化機(jī)的4-5倍，線速度達(dá)到41m/s。

影響分散乳化結(jié)果的因素有以下幾點(diǎn)

1、乳化頭的形式（批次式和連續(xù)式）（連續(xù)式比批次好）

2、乳化頭的剪切速率（越大，效果越好）

3、乳化頭的齒形結(jié)構(gòu)（分為初齒，中齒，細(xì)齒，超細(xì)齒，約細(xì)齒效果越好）

4、物料在乳化墻體的停留時間，乳化分散時間（可以看作同等的電機(jī)，流量越小，效果越好）

5、循環(huán)次數(shù)（越多，效果越好，到設(shè)備的期限，就不能再好）

高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細(xì)微懸浮液是至關(guān)重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求，SGN公司在GR2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出GRS2000超高速剪切乳化機(jī)機(jī)。設(shè)備轉(zhuǎn)速可達(dá)14000rpm，轉(zhuǎn)子的速度可以達(dá)到41m/s。在該速度范圍內(nèi)，由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機(jī)可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強(qiáng)，乳液的粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度*，無需其他輔助分散設(shè)備,可以達(dá)到普通的高壓均質(zhì)機(jī)的400BAR壓力下的顆粒大小。

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