[发明专利]一种制备混凝土的碳纳米管分散设备

说明书

本发明涉及分散设备技术领域，具体公开了一种制备混凝土的碳纳米管分散设备，包括机架，机架上固定有分散桶和收集桶，分散桶内设有搅拌机构和活动塞，活动塞上设有进料阀，活动塞上设有驱动其上下滑动的驱动件，所述分散桶与收集桶之间固定有隔断板，隔断板内设有间隔腔，隔断板上设有连通分散桶和收集桶的中间管，中间管内设有雾化喷头，所述隔断板上设有进气口和出气口，所述收集桶上设有进气孔，机架上还设有供气机构，所述供气机构同时向进气口供给冷气，向进气孔供给热气。采用本专利中的技术方案能够快速得到分散程度高的碳纳米管。

技术领域

本发明涉及分散设备技术领域，特别涉及一种制备混凝土的碳纳米管分散设备。

背景技术

碳纳米管是一种新兴的纳米尺度纤维材料，其具有非常优秀的力学性能和长径比，碳纳米管的杨氏模量和抗拉强度最高分别达到1TPa和100GPa，另外由于碳纳米管的桥联作用和拔出效应，碳纳米管在混凝土中的掺入不仅能够有效地改善水泥基体的孔隙结构，而且还能够提高水泥基体的力学性能。

但由于碳纳米管间具有较强的范德华力，导致其在生产过程中极易发生团聚，而团聚有碳纳米管对混凝土的增强效果明显下降，因此就需要在掺入碳纳米管之前对其进行分散处理，目前常用的分散处理方式就是通过外加分散剂，再利用超声震荡或球磨的方式来进行分散，但这样的方式发现分散效果不佳，且花费的时间较长。

发明内容

本发明提供了一种制备混凝土的碳纳米管分散设备，以解决现有技术中的分散设备分散效果不佳，花费的时间较长的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种制备混凝土的碳纳米管分散设备，包括机架，机架上固定有分散桶和收集桶，分散桶内设有搅拌机构和活动塞，活动塞上设有进料阀，活动塞上设有驱动其上下滑动的驱动件，所述分散桶与收集桶之间固定有隔断板，隔断板内设有间隔腔，隔断板上设有连通分散桶和收集桶的中间管，中间管内设有雾化喷头，所述隔断板上设有进气口和出气口，所述收集桶上设有进气孔，机架上还设有供气机构，所述供气机构同时向进气口供给冷气，向进气孔供给热气。

本技术方案的技术原理和效果在于：

1、本方案中通过活动塞向下滑动，对碳纳米管溶液产生压力，使其经中间管从雾化喷头进入到收集桶内，由于收集桶内处于高温的环境，因此雾化后的碳纳米管溶液中的分散介质能够瞬间汽化，使得碳纳米管的分散效果进一步提高，且分散所需要的时间短，能够在较短时间内得到分散较为完全的碳纳米管。

2、由于碳纳米管在分散时需要加入分散介质和分散助剂，分散介质为水、醇类或酮类等，而碳纳米管液在高温环境下雾化后能够提高碳纳米管的分散程度，但其在雾化之前如果处于高温状态，分散介质会蒸发，对碳纳米管的分散有不良影响，本方案中通过引入隔断板和间隔腔，在分散过程中，不断流动的气流能够使得中间管周围与分散桶的底部保持低温状态，防止分散桶内的分散介质出现汽化的问题。

进一步，所述进气口与出气口相对于中间管对称设置。

有益效果：这样设置提高气流在间隔腔内的行程，保证中间管周围以及分散桶底部处于低温的状态。

进一步，所述驱动件为液压缸，所述液压缸设有两个，且两个液压缸相对于分散桶对称设置，液压缸的活塞杆与活动塞固定连接。

有益效果：两个液压缸的设置能够提高活动塞上下滑动的稳定性。

进一步，所述搅拌机构包括搅拌轴和搅拌桨，所述搅拌轴同轴转动连接在分散桶内，搅拌桨固定在搅拌轴上，且靠近分散桶的底部。

有益效果：将搅拌桨设置为靠近分散桶的底部，这样在搅拌桨强力机械分散下，再快速的经中间管从雾化喷头喷出，这样防止沉底的碳纳米管出现分散效果不佳的问题。

进一步，所述搅拌轴上设有螺纹段，所述活动塞的中部固定有螺母，搅拌轴上的螺纹段与活动塞螺纹连接。