技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分散漿體的混合物中的物質(zhì)的分散系統(tǒng)和分散方法。

背景技術(shù)

通常，當(dāng)使用分散裝置例如珠磨機(jī)、噴射磨機(jī)、高壓型均質(zhì)器(噴嘴式分散裝置)將顆粒——特別是含有尺寸為幾十至幾百微米的大團(tuán)聚顆粒的顆粒——分散成納米級時，分散效率降低。這是由于團(tuán)聚顆粒不能被分散、分散裝置被堵塞等等。這些都是問題。

在這種情形下，在將顆粒分散成納米級之前，對顆粒進(jìn)行預(yù)分散。也就是說，將固體顆粒分散成尺寸為幾十微米或更小的顆粒。然而，如果使用攪拌型分散裝置，則分散顆粒的能力較弱。此外，可能發(fā)生不均勻分散。如果使用常規(guī)的盤式分散裝置，則由于盤之間的間隙為幾百微米，從而使顆粒不能被分散成比間隙小的尺寸。因此，這些傳統(tǒng)的分散裝置中均不能充分提高整個分散系統(tǒng)的效率。

本發(fā)明的目的是提供高效地執(zhí)行預(yù)分散以將顆粒分散成納米級的分散系統(tǒng)和分散方法。

發(fā)明內(nèi)容

例如如圖1中所示，本發(fā)明的第一方面的分散漿體的混合物的分散系統(tǒng)包括第一剪切型分散裝置1，該第一剪切型分散裝置1使混合物4通過離心力在轉(zhuǎn)子2與設(shè)置成面向轉(zhuǎn)子2的定子3之間朝向外周流動。分散系統(tǒng)1還包括第二分散裝置60，該第二分散裝置60使已借助于第一分散裝置1被分散的混合物4中的固體顆粒更細(xì)小而達(dá)到納米級。

通過這樣的構(gòu)型，使得混合物中含有的大團(tuán)聚顆粒通過第一剪切型分散裝置在沒有不均分散的情況下變成較小顆粒。這些顆粒通過第二分散裝置被高效地制得更細(xì)小而達(dá)到納米級。本文中使用的術(shù)語“分散”是指使?jié){體中的粉末物質(zhì)更細(xì)小并使這些粉末物質(zhì)均勻分布。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面的分散漿體的混合物的分散系統(tǒng)，例如如圖1和圖3中所示，在第一方面的分散系統(tǒng)中，第一分散裝置1具有：容器11，容器11用于接納已在轉(zhuǎn)子2與定子3之間通過的混合物4；蓋組件12，蓋組件12用于封閉容器11的上部開口11a；定子3，定子3固定至蓋組件12的底部；轉(zhuǎn)子2，轉(zhuǎn)子2設(shè)置成面向定子3的下部面；以及旋轉(zhuǎn)軸13，旋轉(zhuǎn)軸13使轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子2與定子3的間隙大于或等于10微米且小于或等于1000微米。通過這樣的構(gòu)型，由于轉(zhuǎn)子2與定子3之間的間隙大于或等于10微米且小于或等于1000微米，因此混合物中的團(tuán)聚顆粒借助于第一剪切型分散裝置在沒有不均勻分散的情況下被分散成較小顆粒。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面的分散漿體的混合物的分散系統(tǒng)，在第二方面的分散系統(tǒng)中，第二分散裝置60是珠磨機(jī)、噴射磨機(jī)和高壓型均質(zhì)器中的任一種。通過這樣的構(gòu)型，通用的珠磨機(jī)、噴射磨機(jī)或高壓型均質(zhì)器被用作第二分散裝置，以將顆粒高效地分散成納米級。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面的分散漿體的混合物的分散系統(tǒng)，在第一方面至第三方面中的任一方面的分散系統(tǒng)中，在由第一分散裝置1分散之前混合物中的固體顆粒的平均直徑大于或等于1微米且小于或等于1000微米，在由第二分散裝置60分散之后混合物中的固體顆粒的平均直徑小于1微米。由于顆粒由第一剪切型分散裝置分散使得顆粒在沒有不均分散的情況下變成較小顆粒，并且這些顆粒由第二分散裝置分散成納米級，因此含有平均直徑大于或等于1微米且小于或等于1000微米的固體顆粒的混合物能夠被高效地分散成含有平均直徑小于1微米的固體顆粒的混合物。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面的分散漿體的混合物的分散系統(tǒng)，在第一方面至第三方面中的任一方面的分散系統(tǒng)中，要由分散系統(tǒng)1分散的混合物是一種或更多種粉末材料與一種或更多種液體材料的混合物，所述一種或更多種粉末材料選自炭黑、碳納米管、石墨烯、無機(jī)粉末、以及由金屬或金屬氧化物制成的粉末，所述一種或更多種液體材料選自水、溶劑和樹脂。由于這些粉末材料和液體材料被分散成納米級，因此可以獲得有用的混合物。

例如如圖1中所示，本發(fā)明的第六方面的分散漿體的混合物的分散系統(tǒng)在第四方面的分散系統(tǒng)中還包括粗分散裝置110，粗分散裝置110將要供給至第一分散裝置1的混合物4分散。粗分散裝置110將二者均作為混合物4的原材料的粉末材料P和液體材料L混合在一起。由于混合物是通過將粉末材料和液體材料混合在一起而獲得的，而且由于混合物借助于第一分散裝置通過剪切力被分散并且然后被第二分散裝置分散成納米級，因此分散系統(tǒng)可以高效地使固體顆粒更細(xì)小而達(dá)到納米級。

根據(jù)本發(fā)明的第七方面的分散漿體的混合物的分散系統(tǒng)，例如如圖1和圖2中所示，在第六方面的分散系統(tǒng)中，粗分散裝置110具有渦輪式葉輪114、分散式葉輪115、螺旋槳式葉輪116和錨式葉輪113中的任一種。通過這樣的構(gòu)型，粗分散裝置可以具有簡單的結(jié)構(gòu)。