CMSD 纳米复合材料高速剪切研磨湿磨机 研磨机（研磨仪）

guo内zhu名研究所团队利用上海依肯研磨湿磨机一种低成本、工艺简单、且能大规模应用的石墨烯/高分子高导热复合材料的制备方法，将高分子粉体表面均匀包裹上石墨烯纳米片，再通过热压制备成复合材料。通过此工艺，石墨烯能在高分子基底中形成了胞室状的三维结构，其复合材料热导率能达到一般熔融混合法产品的两倍。这种方法适用于各类热塑性聚合物，包含对聚乙烯、*、聚偏氟乙烯等，在重量百分率10 %的石墨烯添加量下，能将高分子聚合物的本征热导率提高5 – 6倍。这一工作有助于推动石墨烯相关高分子导热复合材料的制备及应用的发展。

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随着半导体制造技术的不断进步和电子工业的不断发展，电子设备的散热问题日益受到关注，越来越多的导热材料被应用于携带型装置、电子设备和能源领域。高分子聚合物是经常用于电子设备制造和集成电路封装的材料，但是高分子本身热导率不高，一般低于0.5 W/m·K，不能满足高功率电子装备的应用需求。针对这一缺点，本征热导率高的石墨烯已被广泛利用作为纳米填料与高分子共混，形成复合材料，以提高整体热导率。然而，共混法制备的复合材料对于热导率的提升效果十分有限，因此，在高分子基底中构建具有导热连续网络的三维石墨烯结构是解决这一问题的有效手段。 

导热石墨烯高分子复合材料湿磨机CMD2000系列研磨分散设备是IKN（上海）公司经过研究刚刚研发出来的一款新型产品，该机特别适合于需要研磨分散乳化均质一步到位的物料。我们将三级高剪切均质乳化机进行改装，我们将三级变跟为一级，然后在乳化头上面加配了胶体磨磨头，使物料可以先经过胶体磨细化物料，然后再经过乳化机将物料分散乳化均质。胶体磨可根据物料要求进行更换（我们提供了2P，2G，4M，6F，8SF等五种乳化头供客户选择）。 

对于纳米的物料分散一直是人们关注的热点，纳米分散存在着难以解决的问题，纳米物料分散到流体物质当中容易形成二级团聚体，导致物料粒径变大，难以分散。面对这种情况，IKN研发出新型设备-研磨湿磨机，应对纳米物质的分散问题。并有着广泛的实例，如纳米级bai炭黑的分散，纳米级石墨烯的分散，都在使用IKN研磨湿磨机进行分散处理，效果显zhu。

导热石墨烯高分子复合材料湿磨机的结构：研磨式湿磨机是由锥体磨,湿磨机组合而成的高科技产品。

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第1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与转子之间的距离，在增强的流体湍流下，凹槽在每级都可以改变方向。这样的设计可以保障物料初始颗粒较大时，可以顺畅进入湿磨机腔体，通过高速旋转的精细度递升磨头，zui 终得到微纳米级的物料颗粒。

　　粉碎室设有三道磨碎区，一级为粗磨碎区，二级为细磨碎区，三层为超微磨碎区，通过调整定、转子的间隙，能有效地达到所需的超微粉碎效果（也可循环加工）。

混合区：首先将物料通过混合搅拌装置进行高速混合，在混合过程中用螺旋混合浆叶使物料在高速运转中的到充分混合均质后送料给下道工艺；

剪切区：物料进入剪切区后，由于上道工序只把物料进行混合，没有把物料进行大颗粒破碎，这个问题由高剪切机来完成，该剪切区由三层数百条刀槽组成，将大的粘团结块等易碎颗粒进行剪切破碎。

研磨区：研磨区是由凹凸湿磨机组成，转定子切有许多中齿及细齿组成，将已剪切的小颗粒进行深化研磨，研磨时可调距离为0.01~3mm；

1、有较强的混合、粉碎、研磨、输送功能；

2、可使用较硬的各类易碎颗粒；

3、 可同过调节定转子间隙进而调节循环研磨所需时间；

4、 定、转子间歇可以调节，调节距离为0.01~3mm，可降低启动负荷，从而减少能耗

5、 转、定子材料可选用2cr13 9cr18  2205进行氮化处理货渗碳化钨处理。

三级错齿结构的研磨转子，配合精密的定子腔。此款立式湿磨机比普通的湿磨机的速度达到3倍以上,的转速可以达到14000RPM。所以可以达到更好的分散湿磨效果。
 

第2级由转定子组成。分散头的设计也很好地满足不同粘度的物质以及颗粒粒径的需要。在线式的定子、转子和批次式机器的工作头设计的不同主要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特征不一样。狭槽数、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。根据以往的惯例，依据以前的经验工作头来满足一个具体的应用。在大多数情况下，机器的构造是和具体应用相匹配的，因而它对制造出zui 终产品是很重要。当不确定一种工作头的构造是否满足预期的应用。

导热石墨烯高分子复合材料湿磨机的特点

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。

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湿磨机的应用非常广泛，除了分散机（乳化机）适用的医药、食品、日化、染料、涂料等行业；也适用于胶体磨常用的胶体溶液、色素混合、蛋黄酱、金属氧化物、沥青、硅乳胶等行业。因为湿磨机的*设计和超常性能，某些产品应用和工艺中更加优势明显，特别是在处理超细颗粒粉体分散于树脂、溶液、油相等液相。超细粉末可以是金属氧化物如bai炭黑、钛bai粉、铁红铁黑、氧化锆等，也可以是金属盐或者高分子聚合物等。超细粉末在进行分散时会遇到的问题，分散不均匀，容易抱团（特别是含有添加剂的情况下更加明显），传统的方式是采用砂磨机或者球磨机进行长时间的反复研磨，这样虽然也可以达到效果，但砂磨机价格昂贵（50L的进口砂磨机价格在数十万以上），研磨时间过长，耗时耗能，占用空间大，维修成本较高。湿磨机的应用很好的解决了上述问题，研磨时间短，节能减耗，没有易损件，维修成本ji低，同时还兼具分散功能；是解决超细粉体分散抱团、不均匀的zui 佳选择。

CMSD2000/4湿磨机的技术优势主要体现在以下几个方面:

1.转速相较其它厂家2900转左右高出三倍

CMSD2000/4为立式分体式结构，通过皮带传动，并实现加速，加速比为3：1即正常50HZ频率下转速为9000RPM，外加变频可达140000RPM。CMSD2000/4分散头直径为55mm。

由此可得线速度（V=3.14*D（转子直径）*n/60）

V₁= 3.14*0.055*9000/60 =24M/S

V₂=3.14*0.055*14000/60=40M/S

2.磨头结构更精密并有*设计，使之分散作用力更大，效果更好。

剪切速率的定义是两表面之间液体层的相对速率。

– 剪切速率F(s^-1)=v速率(m/s)/g定-转子间距(m)

由上可知，剪切速率取决于以下因素：

– 分散头的线速率

– 转子-定子间距

结合1，2中的数据可得：

F1=24/0.7*1000=32857S^-1

F2=40/0.7*1000=57142S^-1

普通转速为3000RPM的机型大约在14293~21544S^-1

3.德国进口双端面机械密封拥有*结构和特殊材质保证高速运转和长使用寿命

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

该密封件配有压力平衡罐，保证机封上下端面受力平衡，同时可通过自身结构的泵环效应和热虹吸效应实现冷却水的自动循环。该循环系统为独立系统，与外界无接触，平衡罐内冷却液可选纯化水或合适的溶剂。通过换热管实现热交换。

4.CMSD2000/4湿磨机与大型工业管线式量产机型配置相同。各种工作头的种类及相应线速度相同，实验过程中的工艺参数在工业化后之后不用重新调整，从而将机器型号升级到工业化的过程中的风险降到zui 低。

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