2004 年，石墨烯-碳能源被科學家首次發(fā)現(xiàn)，曼徹斯特大學的安德烈 蓋姆（Andre Gei m）和康斯坦丁 諾沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）用微機械剝離法成功分離出穩(wěn)定的單層石墨烯，顛覆了凝聚態(tài)物理學界既往的二維材料不能在有限溫度下存在的觀點，被授予2010 年諾貝爾物理獎。2025 年將達到千億市場規(guī)模，我們認為：21世紀，人類將從硅時代全面邁向石墨烯時代。市場廣闊大有可為，被劃分為兩種類別：1.材料之王:石墨烯（Graphene）是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的單層二維碳納米材料，這種穩(wěn)定二維蜂巢狀晶格結構賦予了石墨烯力學、光學、電學和微觀量子性質(zhì)等極為優(yōu)異的性能，被稱為“材料之王”。2、碳材料之母:石墨烯是碳的各種形態(tài)中的基本結構，可以從石墨烯成功制備出如富勒烯、碳納米管，彈道晶體管等其他碳素新材料，石墨烯也因此被稱為“碳材料之母”。
     2010石墨生產(chǎn)石墨烯的石墨烯剝離式研磨生產(chǎn)成套設備和制備方法主要是機械法、氧化法、基片生長法和液相法等, 昊星石墨烯高端智能裝備是一種以高速分散、破碎研磨、旋渦空化、剪切超聲為一體的直接在液相中進行連續(xù)分散和不間斷剝離石墨片的石墨烯生產(chǎn)線，實現(xiàn)了通過機械剪切液力空化等技術手段產(chǎn)出高品質(zhì)的石墨烯,并成功應用在石墨烯納米材料工程項目上，也可以廣泛適用各項納米級的高科技產(chǎn)業(yè)，深受廣大石墨烯生產(chǎn)商的親睞。
    
【設備優(yōu)勢】
    公司研制石墨烯的高端智能裝備制備納米膠體磨-分散剝離研磨機應用于貴州鼎璽烯材高科技有限公司年產(chǎn)量100噸石墨烯生產(chǎn)廠商，擁有自主技術，采用的是物理剝離法，最大限度保留石墨烯特性，可根據(jù)客戶需要定制生產(chǎn)，不同規(guī)格和用途的石墨烯粉料、漿料通過管道重新進入新型液力剪切空化旋流超聲發(fā)生器，使石墨溶液在昊星納米錐體磨的高速射流剪切沖擊和緩慢研磨空間之中經(jīng)旋流空化超聲波的作用下,石墨層片不間受到循環(huán)斷切割剝離后產(chǎn)出高質(zhì)量的單層和多層石墨烯進入儲料罐,再通過冷凝器回流管路重新進入精細分散機及液力旋渦空化裝置,石墨烯溶液整個切割剝離工藝過程是在一個封閉管路中循環(huán)往復的高速沖擊切割、液力剪切旋渦空化、旋流超聲空化等效應作用下受到強烈的切割和不間斷的剝離,從而達到更優(yōu)質(zhì)單層和多層的石墨烯，這種機械液力空化剝離石墨烯工藝方法可以有力地推動和促進石墨烯的大規(guī)模、高效率、低成本、無污染的生產(chǎn)。
【設備結構】
    石墨烯生產(chǎn)設備主要裝備結構是由石墨烯的高端智能裝備集成控制系統(tǒng)、高剪切分散攪拌配料罐、精細分散研磨機組-鈉米錐體磨、液力旋渦空化器、高剪切旋流超聲器、多管道冷凝器、超聲儲料罐、壓力表溫控儀等組成。本產(chǎn)品也可以廣泛適用各項納米級的高科技產(chǎn)業(yè)。
【工作原理】
    石墨烯的高端智能裝備制備方法主要分散剝離研磨機械昊星 納米錐體磨是一種新型納米級膠體磨，采用智能控制的剝離機械式多功能研磨機械原理又稱石墨烯的高端智能裝備制備方法,其工藝先進高端智能納米石墨烯生產(chǎn)成套設備。由石墨烯生產(chǎn)成套設備在高速分散攪拌的儲料罐中加入石墨粉、分散劑或表面改性劑和水組成，然后通過高速分散機進行分散攪拌，制成分散穩(wěn)定性良好的石墨溶液，由管道進入精細分散研磨室通過一種特殊粉碎切割剝離裝置，將石墨溶液中的粉團、粘塊、團塊等大小顆粒迅速分散剪切破碎， 然后吸入到三級精磨區(qū)和高剪切削離區(qū)的剪切粉碎剝層結構綜合區(qū)，在十分狹窄的工作過道內(nèi)由于千百組動、靜磨齒槽和千百對剪切動刀片與剪切靜刀片相對高速切割從而產(chǎn)生強烈摩擦及和分散、切割、剝層、解聚、粉碎、研磨等工作。在機械運動和離心力的作用下，將已剝離的石墨重新壓入切割剝離區(qū)進行研磨破碎，精磨區(qū)分三級，越向外延伸一級磨片精度越高，齒距越小，線速度越長，石墨片越剝超溥，同時流體逐步向徑向作曲線延伸。每到一級流體的方向速度瞬間發(fā)生變化，并且受到每分鐘上千萬次的高速剪切、強烈摩擦、擠壓研磨、顆粒粉碎等，在經(jīng)過三級精磨區(qū)和高剪切削離區(qū)的上千萬次的高速剪切、研磨粉碎之后，從而產(chǎn)生石墨片分子鏈斷裂、片層切割撕破等。然后再通過高壓管進入液力旋渦剪切空化發(fā)生器；液力旋渦剪切空化技術是一種在石墨溶液流入旋渦低壓區(qū)形成蒸氣空泡的過程，當石墨溶液內(nèi)壓強降低到飽和蒸氣壓以下時，液力剪切空化過程所形成的氣泡開始出現(xiàn)并生長，隨著時間的延長，空泡膨脹、生長、壓縮和潰滅。但這一過程是爆炸性的，不到千分六秒，空泡在急劇崩潰的瞬間可釋放巨大的能量，瞬間產(chǎn)生局部高溫（1900-5000K）和高壓（達140Mpa-170Mpa），并產(chǎn)生速度約為50-110m/s、強大沖擊力的微射流，因此引起空蝕、空噪、振動和發(fā)光等一系列現(xiàn)象，通常將空化所產(chǎn)生的這些作用稱之為液力旋渦剪切空化效應，使石墨片層剝離出單層和多層的理想石墨烯產(chǎn)品。
【工藝流程】
    首先石墨烯生產(chǎn)成套設備在高剪切分散攪拌配料罐配上石墨粉、分散劑或表面改性劑和水等進行分散攪拌，先關循環(huán)閥然后打開儲料罐與分散研磨泵連接閥，使石墨溶液通過精細分散研磨機、液力剪切旋渦空化器再通過壓力進入高剪切旋流超聲儲料器等工藝過程。在配料罐無料時自動關閉下面連接閥并開通循環(huán)閥讓石墨溶液自循環(huán)不間斷進行剝離片使石墨烯單層多層迖到理想效果,在集成控制系統(tǒng)設計壓力控制、時間控制、溫度控制等也可釆用電腦控制或觸摸頻控制或全自動控制方式。
【應用領域】
    石墨烯可廣泛應用于新能源電池、海洋工程、復合材料、導熱材料、超級電容器、海水淡化、生物醫(yī)藥、石墨烯導入新能源、高性能復合材料和涂料等諸多應用領域。現(xiàn)已推出鋰電池導電劑、碳塑合金、石墨烯散熱器等系列成熟應用產(chǎn)品。公司的鋰電池導電劑作為正極導電劑、負極導電劑、涂碳鋁箔漿料，已成功導入國內(nèi)多家大型鋰電池企業(yè)和涂布鋁箔企業(yè)。公司的高導熱碳塑合金材料，以優(yōu)異的導散熱性能成為替代金屬鋁散熱器的首選材料。石墨烯正在走進我們的生活。2010年5000元每克的石墨烯定價，被稱為“石墨烯價格貴黃金15倍”，2015年國內(nèi)石墨烯產(chǎn)業(yè)規(guī)模格局形成，技術有所突破，昊星科技與西安安聚德納米材料有限公司合作并自主開發(fā)的物理法生產(chǎn)石墨烯制備的新型剝離機械式多功能研磨機-納米錐體磨又稱智能納米膠體磨，其工藝先進，解決了石墨烯難剝離至2D、3D納米級纖維的難道之外，還攻關了避免因應用氧化法、基片生長法和液相法等生產(chǎn)中廢酸、廢水的難題，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。截至目前，凱納已開發(fā)出生產(chǎn)石墨烯粉體的第六代技術，實現(xiàn)環(huán)保、低成本、大規(guī)模量產(chǎn)高品質(zhì)石墨烯,開啟石墨烯應用的新局面。
【設備優(yōu)勢】
     昊星科技研制新型剝離機械式多功能研磨機-納米錐體磨又稱高端智能納米膠體磨以高速,分散,攪拌,剪切,頻繁剝離,研磨,粉碎等作用下使碳能源和2D二維和3D三維機械剝離石墨烯納米纖維分散研磨制備在管道在線膠體錐體磨設計有多方面創(chuàng)新，并根據(jù)用戶要求可以設置具有使用冷卻液等冷源不與研磨介質(zhì)接觸，只作為間接冷卻媒體，實現(xiàn)超低溫粉碎，物料的防爆，防氧化而不污染物料等綜合效果，而被粉碎后的物料保持著原生狀態(tài)。整體膠體磨研磨系統(tǒng)和過濾器、補償裝置、傳動裝置、智能溫控等機械組成為新型智能膠體磨機組，只需在線連接進料和出料混合、高剪切超微粒研磨等多功能。廣泛應用于二氧化鈦、白炭黑、硅油、碳黑、藥劑、消泡劑、發(fā)泡劑、催化劑、消光劑、膠粘劑、顏料、阻燃材料、涂層漿料、乳化油、瀝青、煤漿、石墨、碳黑、等食品、化工、制藥、日化、生物工程、水處理、礦產(chǎn)、新能源、納米材料等行業(yè)領域。
附:納米膠體磨-石墨烯研磨分散機