本实用新型专利技术涉及一种制备纳米银3D喷墨导电墨水的装置，该装置包括反应釜、超声波振动棒、搅拌组件以及物料循环装置，所述的反应釜包括釜体和釜盖，釜盖上均匀设有多个塞孔，所述的超声波振动棒与搅拌组件通过塞孔设置在反应釜内，所述的物料循环装置包括循环泵与循环连接导管，循环连接导管连接在反应釜上，该装置还包括加热棒、温度传感器、温度控制层以及PLC控制器。本实用新型专利技术是一种可循环超声搅拌，散热效率高、分散效果好以及结构简单的纳米银3D喷墨导电墨水的制备装置。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种喷墨导电墨水制备装置，尤其涉及一种纳米银3D喷墨导电墨水量产化制备装置。
技术介绍
导电金属浆料作为制备多种先进元器件设备的关键导电功能材料，受到广泛关注与研究。由于浆料的传统印刷工艺存在生产工序多、材料消耗大、环境污染严重等缺点，因此，无论从市场前景、经济性、环境保护，还是从实用性等方面的考虑，研制纳米金属颗粒导电墨水，通过喷墨打印的方法将导电墨水印制在不同材质、表面形状的各类基材上是目前电子工业和信息产业的研究重点。电子喷墨打印具有非接触、低成本等特点，从而使电子产品生产的大面积化和基底的柔性化成为可能，另外喷墨打印在分辨率和多层打印方面也有明显的优势。制备纳米金属颗粒导电墨水的关键是要将纳米金属颗粒均匀地分散在各类溶剂和助剂中。所述墨水的制备包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工艺过程，这个过程中都伴随着物料温度、粘度等性能的变化。在金属导电墨水中，纳米金属颗粒的分散性和均匀性直接影响其稳定性、导电性和印刷质量等产品性能。常规搅拌组件的搅拌轴长度固定，在操作时只能在某一固定区域进行机械搅拌，因此对物料的搅拌不全面、不充分，导致物料密度不能达到均一性，同时，由于长时间搅拌会导致物料温度升高，易使纳米颗粒出现团聚现象。超声波振动棒采用大功率聚能式换能器，利用超声波的机械振动、乳化、扩散、击碎等多级效应，增大物质分子运动频率和速度，使物质作剧烈的强迫运动，加速物质的传递扩散，从而更快、更均匀地溶解在溶剂中。但超声波振动棒操作时噪音大。同时，超声波振动棒的超声波发生装置主要为电、磁致伸缩效应制成的换能器，超声换能器为易损部件，温度过高会降低超声效果，甚至使换能器损坏，在使用过程中，当设定功率高、超声时间长时，换能器生热很快，很容易超过换能器允许的上限温度。所以，常规的超声装置受换能器生热的限制很难进行物料长时间的超声处理。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，而提供一种可循环超声搅拌，散热效率高、分散效果好以及结构简单的制备纳米银3D喷墨导电墨水的装置。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种制备纳米银3D喷墨导电墨水的装置，包括反应釜、一个或多个超声波振动棒、搅拌组件及物料循环组件，所述的反应釜包括釜体和釜盖，釜盖上均匀设有多个塞孔；所述的超声波振动棒与搅拌组件通过塞孔插入到釜体内，优选设置在反应釜的中心轴位置，所述的物料循环组件包括循环泵与循环连接导管，循环连接导管连接在反应釜上。所述反应釜的釜体底部设有支架，上端设有进料口，下端设有出料口，进料口与出料口均设有用于物料进出以及循环操作的阀门开关。所述反应釜的釜盖内表面设有隔音材料，降低操作过程中的噪音污染，所述的塞孔内设有隔离噪音的垫圈。所述的超声波振动棒的个数根据实际情况进行调整，围绕搅拌轴对称地分布在反应釜内，相邻超声波振动棒的相隔距离及与反应釜管壁的距离均是超声棒直径的3-5倍，超声波振动棒与搅拌组件的距离大于搅拌桨单页直径的1.5倍。当超声振动棒直接插入液体，超声波直接作用于液体内部时，会产生超声空化效应，在其作用下，被分散的物质内部会产生强大的爆破、对流、搅拌、破碎、混合现象，从而达到均匀分散的目的。若超声振动棒与反应釜管壁间隔过小，超声波直接作用于管壁上，其对分散液产生的空化效应有所限制；若相隔距离过大，由于超声波空化在振动棒的周围产生，且能量非常均匀的分布在棒的周围，则空化效应在距超声棒较远范围处会有所下降，导致整体的分散效果下降。所述的超声波振动棒由自上而下依次连接的风扇、换能器、变幅杆和超声波发射棒组成。所述的搅拌组件由自上而下依次连接的电机、伸缩搅拌轴、转子和搅拌桨组成，所述的伸缩搅拌轴带动旋转状态下的搅拌桨做上下往复运动，使物料混合均匀，可以拆卸和更换不同直径、不同桨叶类型的搅拌桨。所述的循环连接导管与循环泵的进口、出口以及反应釜的进料口、出料口连接，循环连接导管可拆卸、清洗，并根据实际情况进行尺寸的调节和更换。除此之外，该装置还包括通过塞孔插入到釜体内的一个或多个加热棒；通过塞孔插入到釜体内的温度传感器；设置在反应釜外壁的温度控制层以及PLC控制器。所述的温度控制层通入冷却水，上端设有出水口，下端设有进水口，进水口、出水口均设有阀门开关。所述的PLC控制器与超声波振动棒、搅拌组件、加热棒和/或温度传感器连接。所述的循环连接导管与循环泵的进、出口以及反应釜的进、出料口连接。该装置还包括通过塞孔设置在反应釜内的一个或多个加热棒。该装置还包括通过塞孔设置在反应釜内的温度传感器。该装置还包括设置在反应釜外壁的温度控制层，所述的温度控制层通入冷却水，上端设有出水口，下端设有进水口，进、出水口均设有阀门开关。该装置还包括PLC控制器，所述的PLC控制器分别与超声波振动棒、搅拌组件、加热棒以及温度传感器连接，同时控制各功能的启闭，分别调节超声频率、搅拌速率、加热温度以及控制反应釜内物料的上限温度，当所述温度传感器测出物料温度超过上限温度，则所述PLC控制器进行报警，并自行停止所有设备操作。与现有技术相比，本技术的有益效果是：釜盖内表面设有隔音材料，可有效减少操作过程中的噪音污染；搅拌组件中伸缩搅拌轴的设计，可带动旋转状态下的搅拌桨在反应釜内上下往复运动，使物料更均匀、充分地混合；根据反应溶剂和助剂的需要，操作中可选择引入加热棒，以均匀、快速地对物料进行升温，使其更快速、有效地溶解混合；反应釜外壁设有的温度控制层可流通冷却水，以均匀、快速地降低反应釜内物料由于搅拌、超声等操作而引起的升温；超声振动棒内部的风扇可对换能器进行快速冷却，保证了超声棒长时间在大功率条件下的应用；超声振动棒的个数可根据实际情况进行调整，以实现最优地将纳米颗粒分散在溶剂中；循环装置的设计可以防止物料因长时间操作，引起局部温度升高且散热不及时、不均匀，导致纳米颗粒团聚，或因搅拌、超声不均匀而影响其分散效果，通过对物料的循环搅拌和超声，进一步提高物料的均匀性和稳定性；釜体进、出料口上设有阀门开关，可以有效控制物料循环和排料操作的速度。本技术是一种可循环超声搅拌，散热效率高、分散效果好以及结构简单的纳米银3D喷墨导电墨水的制备装置。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为超声波振动棒的结构示意图；图3为搅拌组件的结构示意图；图中：1-反应釜，11-釜体，12-釜盖，13-支架，14-进料口，15-出料口，2-超声波振动棒，21-风扇，22-换能器，23-变幅杆，24-超声波发射棒，3-搅拌组件，31-电机，32-伸缩搅拌轴，33-转子，34-搅拌桨，4-加热棒，5-温度传感器，6-温度控制层，61-进水口，62-出水口，7-循环泵，8-循环连接导管，9-PLC控制器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例一种制备纳米银3D喷墨导电墨水的装置，装置结构示意图如图1所示，包括反应釜1、超声波振动棒2、搅拌组件3、加热棒4、温度传感器5、温度控制层6、循环泵7、循环连接导管8和PLC控制器9。支架13上固定有反应釜1，釜体11上设有进料口14、出料口15，釜盖12上均匀、对称地设有塞孔，塞孔通过垫圈控制大小，超声波振动棒2、搅拌组件3、加热本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备纳米银3D喷墨导电墨水的装置，其特征在于，该装置包括反应釜、一个或多个超声波振动棒、搅拌组件及物料循环组件，所述的反应釜包括釜体和釜盖，釜盖上均匀设有多个塞孔；所述的超声波振动棒与搅拌组件通过塞孔插入到釜体内；所述的物料循环组件包括循环泵与循环连接导管，循环连接导管连接在反应釜上；所述的超声波振动棒由自上而下依次连接的风扇、换能器、变幅杆和超声波发射棒组成。
【技术特征摘要】
1.一种制备纳米银3D喷墨导电墨水的装置，其特征在于，该装置包括反应釜、一个或多个超声波振动棒、搅拌组件及物料循环组件，所述的反应釜包括釜体和釜盖，釜盖上均匀设有多个塞孔；所述的超声波振动棒与搅拌组件通过塞孔插入到釜体内；所述的物料循环组件包括循环泵与循环连接导管，循环连接导管连接在反应釜上；所述的超声波振动棒由自上而下依次连接的风扇、换能器、变幅杆和超声波发射棒组成。2.根据权利要求1所述的一种制备纳米银3D喷墨导电墨水的装置，其特征在于，所述反应釜的釜体底部设有支架，上端设有进料口，下端设有出料口，进料口与出料口均设有用于物料进出以及循环操作的阀门开关。3.根据权利要求1所述的一种制备纳米银3D喷墨导电墨水的装置，其特征在于，所述反应釜的釜盖内表面设有隔音材料，所述的塞孔内设有控制大小的垫圈。4.根据权利要求1所述的一种制备纳米银3D喷墨导电墨水的装置，其特征在于，所述的搅拌组件由自上而下依次连接的电机、伸缩搅拌轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔佳垠，熊胜虎，袁晓，柳翠，李红波，李欣欣，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：新型
国别省市：上海;31
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