研磨：利用剪切力、摩擦力或沖擊力（將粉體由大顆粒粉碎剝離成小顆粒。

分散：納米粉體被其所添加溶劑、助劑、分散劑、樹脂等包覆住，以便達(dá)到顆粒完全被分離、潤(rùn)濕,分布均勻及穩(wěn)定目的。

隨著石墨烯制備技術(shù)的不斷發(fā)展，團(tuán)聚問題已成為石墨烯制備過程中的瓶頸，因此提高石墨烯分散性已經(jīng)成為提高產(chǎn)品（材料）質(zhì)量、性能和工藝效率不可或缺的技術(shù)方法。
 

石墨烯分散的目的是為了實(shí)現(xiàn)互不相溶相的分散，必須強(qiáng)力粉碎并混合其粒子，這意味著新表面的形成必須克服表面張力的阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，團(tuán)聚問題已成為石墨烯繼續(xù)發(fā)展的瓶頸，因此提高石墨烯分散性已經(jīng)成為提高產(chǎn)品（材料）質(zhì)量、性能和工藝效率不可或缺的技術(shù)方法。

石墨烯由于表面惰性導(dǎo)致其與很多物質(zhì)不溶且分散性差，如何解決石墨烯發(fā)展中的瓶頸問題有兩種思路：一是低成本高質(zhì)量石墨烯原料的規(guī)模化生產(chǎn)；二是石墨烯的商業(yè)化應(yīng)用。近兩年石墨烯進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段，產(chǎn)業(yè)鏈上下游互動(dòng)至關(guān)重要，我們必須面向用戶進(jìn)行二次開發(fā)，去解決分散和成型等共性技術(shù)難題，讓石墨烯更接“地氣”。

石墨烯粉體的粒度細(xì)微、比表面積大、表面能高、表面原子數(shù)增多及原子配位不足等特性，使得這些表面原子具有很高的活性，極不穩(wěn)定，很容易團(tuán)聚形成帶有若干鏈接接口的尺寸較大的團(tuán)聚體。粉體的團(tuán)聚一般分為軟團(tuán)聚和硬團(tuán)聚。團(tuán)聚體的形成使得納米顆粒不能以單一的顆粒均勻分散，不能發(fā)揮其應(yīng)有的納米特性，對(duì)納米粉體的應(yīng)用性能產(chǎn)生十分不利的影響。

所謂分散一般是指粉體顆粒在液相介質(zhì)中分離散開并在整個(gè)液相中均勻分布的過程，它包括三個(gè)階段：1、超細(xì)顆粒在液體中的潤(rùn)濕；2、團(tuán)聚體在機(jī)械力作用下被打開形成獨(dú)立的原生粒子或較小的團(tuán)聚體；3、將原生粒子或較小團(tuán)聚體穩(wěn)定化，阻止再次團(tuán)聚。從某種意義上講，納米粉體的分散處理是納米粉體技術(shù)中*關(guān)鍵的技術(shù)，也是納米材料應(yīng)用中必須解決的重要環(huán)節(jié)。

石墨烯在應(yīng)用中必須克服粉體的團(tuán)聚問題，其采用的分散方法和手段，已逐漸成為產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中所關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)石墨烯分散問題主要采取的方式與設(shè)備有一下幾種：

1 機(jī)械分散的必要條件是機(jī)械力（指流體的剪切力及壓應(yīng)力）應(yīng)大于微納米粉體間的粘著力。其具體形式有研磨分散、膠體磨分散、球磨分散、砂磨分散、高速攪拌等。機(jī)械攪拌分散不用添加接口改性劑或偶聯(lián)劑，不考慮材料組成成份，是在低于高分子材料玻璃化溫度下（即在固態(tài)狀態(tài)），通過邊粉碎、邊混合、邊反應(yīng)，使高分子與其他化學(xué)結(jié)構(gòu)不同、性質(zhì)不同的材料強(qiáng)制混合形成復(fù)合材料的復(fù)合方法。
 

在機(jī)械攪拌下，納米微粒的特殊表面結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成有機(jī)化合物支鏈或保護(hù)層，使納米微粒更易分散。但機(jī)械攪拌也存在幾個(gè)問題：

(1)一旦顆粒離開機(jī)械攪拌產(chǎn)生的湍流流場(chǎng)外部環(huán)境，他們又有可能重新團(tuán)聚，而且攪拌會(huì)造成溶液飛濺，使反應(yīng)物損失；

(2)由于是一種強(qiáng)制性分散方法，相互粘結(jié)的分體盡管可以在分散器重被打散，但其之間的作用力猶存，排出分散器后又可能重新粘結(jié)團(tuán)聚。因此如何維持打散粒子的穩(wěn)定性仍然是一個(gè)需要克服的難題；

(3)研磨等需要的中間介質(zhì)（如氧化鋯珠等）使用時(shí)成本高、能耗大。又如：高速攪拌剪切分散機(jī)，它可以達(dá)到每分種幾十萬(wàn)轉(zhuǎn)的速度，在高真空的狀態(tài)下，所獲得的體系顆粒度通常在100nm以上，不十分理想。

機(jī)械攪拌分散的前提是：納米材料的原生粒子一定要是納米級(jí)的，發(fā)生的是軟團(tuán)聚現(xiàn)象。
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一般采用超聲波振動(dòng)部件、專用驅(qū)動(dòng)電源和反應(yīng)釜三大部分構(gòu)成，產(chǎn)生超聲波振動(dòng)，并將振動(dòng)能量向液體中傳送，在懸浮體中以駐波形式傳播，使微粒受到周期性拉伸和壓縮。超聲波在液體中可能產(chǎn)生“空化”作用形成局部高溫、高壓或強(qiáng)沖擊波和微射流，這些作用相結(jié)合導(dǎo)致系統(tǒng)中顆粒的團(tuán)聚結(jié)構(gòu)被破壞，顆粒間隙變大直至破裂，形成分散體系，提高粉體分散度。

電超聲分散方式存在的問題是：

(1)分散作用區(qū)間小，僅限于超聲發(fā)生器周圍十分薄的一個(gè)范圍，這要求超聲發(fā)生器不斷移動(dòng)，分散納米級(jí)材料效率低，產(chǎn)量小，不能滿足產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)要求，一般僅用于實(shí)驗(yàn)室；

(2)分散粉體的濃度或黏度較低，這樣限制了其使用范圍；

(3)超聲分散時(shí)如果時(shí)間掌握不當(dāng)，也會(huì)引起粉體顆粒的進(jìn)一步重新團(tuán)聚
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超高壓微射流納米分散均質(zhì)設(shè)備，具有多種功能（分散、均質(zhì)、乳化、破碎、細(xì)度化等），用于脂質(zhì)體，乳劑，納米粒，混懸劑，分散液，微膠囊，細(xì)胞破碎，降低藥物粒徑至納米級(jí)等。具體應(yīng)用為生物、醫(yī)藥、化工行、化妝品、食品等行業(yè)和其它納米材料的分散。從小樣品的實(shí)驗(yàn)室配方優(yōu)化，到中試階段的工藝制程確定，到工業(yè)化的大生產(chǎn)，可提供線性放大的參數(shù)結(jié)果。目前，國(guó)內(nèi)外已有部分單位選用此類開展生產(chǎn)和從事研究。

超高壓微射流分散方式存在的問題是：

(1)工作壓力非常高，一般在300MPa以上，*高可達(dá)600 MPa，此設(shè)必需依靠進(jìn)口，其*高性能設(shè)備尚未對(duì)中國(guó)開放；

(2)設(shè)備價(jià)格高，耗能大，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)成本高；

(3)中試型產(chǎn)能在1升/分鐘左右，難以滿足一般性的生產(chǎn)要求，而產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備還未在國(guó)內(nèi)見到實(shí)際應(yīng)用。

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石墨烯 分散技術(shù)三要素

二、分散劑用量推薦

三、石墨烯 分散劑概述

四、超聲波分散設(shè)備使用建議及分散實(shí)例

五、研磨分散設(shè)備使用建議

石墨烯 分散技術(shù)三要素：分散介質(zhì)、分散劑和分散設(shè)備

分散設(shè)備

（1）超聲波分散設(shè)備：非常適合實(shí)驗(yàn)室規(guī)模、低粘度介質(zhì)分散石墨烯，用于中、高粘度介質(zhì)時(shí)會(huì)受到限制

（2）研磨分散設(shè)備：適合大規(guī)模地分散石墨烯,中粘度介質(zhì)分散石墨烯

（3）采用“先研磨分散、后超聲波分散”組合方法，可以高效、穩(wěn)定地分散石墨烯
 

 研磨機(jī)機(jī) 和分散機(jī)組合而成的高科技產(chǎn)品。 

    *級(jí)由具有精細(xì)度遞升的多級(jí)鋸齒突起和凹槽。定子可以無(wú)限制的被調(diào)整到所需要的與轉(zhuǎn)子之間的距離。在增強(qiáng)的流體湍流下，凹槽在每級(jí)都可以改變方向。

    第二級(jí)由轉(zhuǎn)定子組成。分散頭的設(shè)計(jì)也很好地滿足不同粘度的物質(zhì)以及顆粒粒徑的需要。在線式的定子和轉(zhuǎn)子（乳化頭）和批次式機(jī)器的工作頭設(shè)計(jì)的不同主要是因?yàn)樵趯?duì)輸送性的要求方面，特別要引起注意的是：在粗精度、中等精度、細(xì)精度和其他一些工作頭類型之間的區(qū)別不光是指定轉(zhuǎn)子齒的排列，還有一個(gè)很重要的區(qū)別是不同工作頭的幾何學(xué)特征不一樣。狹槽數(shù)、狹槽寬度以及其他幾何學(xué)特征都能改變定子和轉(zhuǎn)子工作頭的不同功能。根據(jù)以往的慣例，依據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn)指定工作頭來(lái)滿足一個(gè)具體的應(yīng)用。在大多數(shù)情況下，機(jī)器的構(gòu)造是和具體應(yīng)用相匹配的，因而它對(duì)制造出*終產(chǎn)品是很重要。當(dāng)不確定一種工作頭的構(gòu)造是否滿足預(yù)期的應(yīng)用。

CMD2000系列的線速度很高，剪切間隙非常小，這樣當(dāng)物料經(jīng)過的時(shí)候，形成的摩擦力就比較劇烈，結(jié)果就是通常所說的濕磨。定轉(zhuǎn)子被制成圓椎形，具有精細(xì)度遞升的多級(jí)鋸齒突起和凹槽。定子可以無(wú)限制的被調(diào)整到所需要的與轉(zhuǎn)子之間的距離。在增強(qiáng)的流體湍流下，凹槽在每級(jí)都可以改變方向。高質(zhì)量的表面拋光和結(jié)構(gòu)材料，可以滿足不同行業(yè)的多種要求。

IKN石墨烯研磨設(shè)備采用的高速研磨分散技術(shù)，通過超高
轉(zhuǎn)速（可達(dá)14000rpm）帶動(dòng)超高精密的磨頭定轉(zhuǎn)子（通常配CM+8SF，定轉(zhuǎn)子間隙在0.2-0.3之間）使石墨烯漿料在設(shè)備的高線速度下形成湍流，在定轉(zhuǎn)子間隙里不斷的撞擊、破碎、研磨、分散、均質(zhì)，從而得出超細(xì)的顆粒（當(dāng)然也需要合適的分散劑做助劑）。綜合以上幾點(diǎn)可以得出理想的導(dǎo)電石墨烯漿料。

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