一种多维度纳米碳材料复配混合装置的制作方法

1.本实用新型涉及碳纳米管技术领域，具体涉及一种多维度纳米碳材料复配混合装置。


背景技术：

2.纳米碳材料是指分散相尺度至少有一维小于100nm的碳材料，主要包括碳纳米管，碳纳米纤维和纳米碳球三种。不同维度的纳米碳材料在导电导热、机械性能、光学特性、催化功能等方面具有突出优势，而将不同维度的纳米碳材料复配之后使用，能极大的拓宽应用范围，具有广阔的应用前景。
3.纳米粒子极易产生强烈的团聚现象，若不及时分散开混入基体材料中，会影响到材料性能甚至形成缺陷，因而优化纳米碳材料的分散至关重要。常用的分散方法有化学分散，但需要额外加入表面处理剂；超声分散通常适用于将纳米材料分散在液体介质中；机械分散方法是借助外界剪切力或碰撞力使粒子充分混合，操作简单，但容易使纳米粒子本身结构被破坏造成不利的影响，如纳米碳管、碳纤维被机械剪切打断。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种多维度纳米碳材料复配混合装置，以解决现有中为了实现纳米碳材料与基体材料充分混合对纳米碳材料的性能以及结构造成的影响。
5.为实现上述目的，本实用新型提供一种多维度纳米碳材料复配混合装置，包括：支架，包括第一支撑板、第二支撑板以及连接在第一支撑板和第二支撑板之间的支撑底板；混料罐，位于支架上且相对水平面倾斜，以及设置在混料罐上的进料口和出料口，出料口位于与进料口所在混料罐侧壁对称的侧壁上，且出料口位于进料口的下方；驱动单元，包括位于混料罐上并用于驱动混料罐转动的电机；鼓风单元，鼓风单元包括靠近进料口设置的第一鼓风单元和靠近出料口设置的第二鼓风单元。
6.进一步，混料罐呈椭球形，混料罐的长轴与水平面的夹角小于90
°
。
7.进一步，混料罐的内壁上设有凸块，凸块与混料罐的内壁的连接处呈弧形。
8.进一步，驱动单元还包括位于混料罐一端上并与电机的输出轴连接的主动转轴，以及位于混料罐的另一端并与主动转轴同轴设置的从动转轴；其中，第一支撑板与主动转轴通过轴承连接，第二支撑板与从动转轴通过轴承连接。
9.进一步，主动转轴中心线和从动转轴的中心线均与混料罐的长轴重合。
10.进一步，第一鼓风单元包括靠近进料口设置的第一吹扫口，以及与第一吹扫口连接的第一空气压缩机；
11.第二鼓风单元包括靠近出料口设置的第二吹扫口，以及与第二吹扫口连接的第二空气压缩机。
12.进一步，第一吹扫口的出风口与第二吹扫口的出风口均相对混料罐的内侧壁倾斜。
13.进一步，第一吹扫口和第二吹扫口处均设有用于防止纳米碳材料外泄的滤网。
14.本实用新型具有以下有益效果：
15.1、本实用新型中首先是混料罐转动带动混料罐中的纳米碳材料与基体材料进行混合，其次通过向混料罐中通入气流带动纳米碳材料和基体材料运动实现物料的进一步混合，并且本实用新型中吹入的两股气流的运动方向相反，可进一步使纳米碳材料和基体材料充分混合；因此，在本实用新型中同一时间形成两种不同的混合方式，即本实用新型从多个维度对纳米碳材料进行混合，利于获得混合更为均匀的纳米碳材料和基体材料的复配材料。
16.2、为了促使本实用新型中的混料罐纳米碳材料与基体材料能够充分混合，混料罐的内壁上设有凸块，凸块阻止气流在混料罐中沿单一的方向运动，改变气流的运动方向，利于纳米碳材料与基体材料充分混合。
17.3、本实用新型中的混料罐相对于水平面倾斜并且混料罐为椭球形，如此延长纳米碳材料与基体材料在混料罐中运动时间，利于纳米碳材料与基体材料充分混合。本实用新型中主动转轴中心线和从动转轴的中心线均与混料罐的长轴重合，可进一步延纳米碳材料与基体材料在混料罐中的混合时间，利于其充分混合。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构示意图；
19.附图标记说明：
20.100-支架，110-第一支撑板，120-第二支撑板，130-支撑底板，200-混料罐，210-进料口，220-出料口，300-驱动单元，310-电机，320-主动转轴，330
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从动转轴，400-鼓风单元，410-第一鼓风单元，411-第一吹扫口，412-第一空气压缩机，420-第二鼓风单元，421-第二吹扫口，422-第二空气压缩机。
具体实施方式
21.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
22.实施例
23.下面将对本实用新型提供的一种多维度纳米碳材料复配混合装置进行详细的描述。
24.本实用新型中首先是驱动混料罐转动带动混料罐中的纳米碳材料与基体材料进行混合，其次通过往混料罐中通入气流带动纳米碳材料和基体材料 (下文将纳米碳材料和基体材料统称为物料)运动实现物料的进一步混合；因此，本实用新型中同一时间对物料形成两种不同的混合方式，即本实用新型从多个维度对纳米碳材料进行混合，利于获得混合更为均匀的纳米碳材料和基体材料的复配材料。因此，本实用新型解决了现有技术中为了实现纳米碳材料与基体材料充分混合，采用机械、化学以及超声等分散方式在分散碳纳米材料时对纳米碳材料的性能以及结构造成的影响。
25.下文将根据附图对本实用新型进行详细的阐述。
26.如图1示意的混合装置的结构示意图，本实用新型中的实施例的混合装置包括支
架100、混料罐200、驱动单元300、鼓风单元400；其中，混料罐 200位于支架100上并且其相对于水平面倾斜，驱动单元300用于驱动混料罐200转动，鼓风单元400为混料罐提供带动纳米碳材料和基体材料运动的气流，并且混料罐200上还设有进料口210和出料口220。在本实施例中，混合装置在混合时，一方面是驱动单元驱动混料罐发生旋转，从而带动混料罐200中纳米碳材料和基体材料混合，同时也避免物料沉积在混料罐中；另一方，通过鼓风单元为混料罐中吹入气流，吹入的高压气流在混料罐中沿着混料罐的内侧壁循环流动，带动混料罐中的纳米碳材料以及基体材料运动，实现纳米碳材料与基体材料的混合；因此，本实施例中的混合装置在纳米碳材料和基体材料进行混合时，实现同一时间从多个维度对物料进行混合，利于获得均匀的复配材料。
27.为了让通过鼓风单元吹入的气流在混料罐的内壁具有较长的循环路线，确保为混料罐中物料能够充分混合，根据图1示意，本实施例中的混料罐200 为椭球形，并且在本实施例中，在混料罐200位于支架上时，混料罐200的长轴与水平面成小于90
°
夹角，即混料罐200相对于水平面倾斜。
28.为了便于混合后物料卸载，出料口220位于与进料口210所在混料罐侧壁对称的侧壁上，且出料口220位于进料口210的下方。如图1示意，在本实施例中，进料口210位于混料罐200远离水平面的侧壁上，出料口220位于混料罐200靠近水平面的侧壁上，并且本实施例中的出料口220和进料口 210均靠近混料罐200的长轴。
29.如图1示意，本实施例中的支架100包括第一支撑板110、第二支撑板120以及连接在第一支撑板和第二支撑板之间的支撑底板130；其中，支撑底板130对第一支撑板110和第二支撑板120形成支撑，避免第一支撑板110 与第二支撑板120发生位移。
30.如图1示意，本实施例中的驱动单元包括电机310，电机310带着混料罐200发生旋转，一方面带动混料罐中的物料进行混合，另一方面混料罐200 旋转可避免混料罐中的物料沉积，实现物料的充分混合。
31.此外，为了避免混料罐200位于支架上时，支架会对混料罐200的转动造成影响，本实用新型中的混合装置中的驱动单元300还包括主动转轴320 和从动转轴330；具体地，主动转轴320位于混料罐200的一端并且与电机 310的输出轴连接，从动转轴330位于混料罐200的另一端并且与主动转轴 320同轴设置。如图1示意，本实施例中的第一支撑板110与主动转轴320 通过轴承连接，第二支撑板120与从动转轴330通过轴承连接。
32.为了让鼓风单元吹入的气流在混料罐中具有较长的循环路线，确保混料罐中物料能够充分混合，主动转轴320的中心线和从动转轴330的中心线均与混料罐的长轴重合。根据图1示意，本实施例中的主动转轴320位于混料罐200远离水平面的一端并且其中心线与混料罐200的长轴重合，从动转轴 330位于混料罐200靠近水平面的一端并且其中心线与混料罐200的长轴重合；如图1所示，主动转轴320与进料口210靠近，从动转轴330与出料口 220靠近。
33.为了让物料在混料罐200中充分混合，鼓风单元包第一鼓风单元410和第二鼓风单元420。如图1示意，本实施例中的第一鼓风单元410靠近进料口210设置，第二鼓风单元420靠近出料口220设置；因此，第一鼓风单元 410和第二鼓风单元420在混料罐200中通入两股流动方向相反的气流，延长物料在混料罐中的时间，利于物料的充分混合。
34.如图1示意，第一鼓风单元410包括靠近进料口210设置的第一吹扫口 411，以及与
第一吹扫口411连接的第一空气压缩机412；第二鼓风单元420 包括靠近出料口220设置的第二吹扫口421，以及与第二吹扫口421连接的第二空气压缩机422。在本实施例中，第一空气压缩机412与第一吹扫口411 之间通过旋转连接头连接，第二空气压缩机422与第二吹扫口421之间也通过旋转连接头连接。
35.为了确保吹入气流能够沿混料罐200的内侧壁运动，本实施例中的第一吹扫口411的出风口与第二吹扫口421的出风口均相对混料罐200的内侧壁倾斜。在本实施例中，通过第一吹扫口411吹入的气流沿混料罐200的内侧壁向下运动，通过第二吹扫口421吹入的风沿混料罐200的内侧壁向上运动，从而实现对物料的充分混合。
36.为了避免混料罐200中的物料外泄，第一吹扫口411和第二吹扫口421 处均设有用于防止米碳材料外泄的滤网(附图中为示出)。
37.此外，为了对物料进行充分混合，混料罐200的内壁上设有凸块(附图中为示出)，凸块避免气流在混料罐中沿着混料罐的内壁一个方向运动，促使气流的运动方向发生改变，利于将物料进行充分混合。并且，为了避免物料沉积在凸块与混料罐的连接处，在本实施例中，凸块与混料罐200的内壁的连接处呈弧形。
38.在上述描述的混合装置的基础上，本实用新型的具体使用方式如下：
39.首先是通过进料口为混料罐输入纳米碳材料和基体材料，然后关闭进料口和出料口；启动电机并带动混料罐旋转，并同时通过第一吹扫口和第二吹扫口往混料罐中吹入气流，带动混料罐中的纳米碳材料和基体材料运动实现充分混合；混合结束后，关闭第二吹扫口，第一扫吹口继续吹入气流，混合后获得的复合材料在重力以及气流的作用下从出料口排除。
40.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。