分散系统和分散方法技术方案

提供了高效地执行预分散以将颗粒分散成纳米级的分散系统和分散方法。用于分散浆体的混合物的分散系统(100)包括：第一剪切型分散装置(1)，该第一剪切型分散装置使混合物(4)通过离心力在转子(2)与设置成面向转子(2)的定子(3)之间朝向外周流动，以将混合物(4)分散；以及第二分散装置(60)，该第二分散装置使已借助于第一分散装置(1)被分散的混合物(4)中的固体颗粒更细小而达到纳米级。

Decentralized systems and dispersion methods

A decentralized system and a dispersion method are provided to efficiently perform pre dispersion in order to disperse particles into nanoscale. For the dispersion of the slurry mixture dispersion system (100) comprises a first shear dispersing device (1), the first shear dispersing device so that the mixture (4) by centrifugal force on the rotor (2) into a set (2) of the rotor and the stator (3) between toward the peripheral flow to the mixture (4 and second) dispersion; dispersion device (60), the second has dispersion device by means of a first dispersion device (1) mixture is dispersed (4) solid particles in the finer and reach nanometer level.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分散系统和分散方法
本专利技术涉及分散浆体的混合物中的物质的分散系统和分散方法。
技术介绍
通常，当使用分散装置例如珠磨机、喷射磨机、高压型均质器(喷嘴式分散装置)将颗粒——特别是含有尺寸为几十至几百微米的大团聚颗粒的颗粒——分散成纳米级时，分散效率降低。这是由于团聚颗粒不能被分散、分散装置被堵塞等等。这些都是问题。在这种情形下，在将颗粒分散成纳米级之前，对颗粒进行预分散。也就是说，将固体颗粒分散成尺寸为几十微米或更小的颗粒。然而，如果使用搅拌型分散装置，则分散颗粒的能力较弱。此外，可能发生不均匀分散。如果使用常规的盘式分散装置，则由于盘之间的间隙为几百微米，从而使颗粒不能被分散成比间隙小的尺寸。因此，这些传统的分散装置中均不能充分提高整个分散系统的效率。本专利技术的目的是提供高效地执行预分散以将颗粒分散成纳米级的分散系统和分散方法。
技术实现思路
例如如图1中所示，本专利技术的第一方面的分散浆体的混合物的分散系统包括第一剪切型分散装置1，该第一剪切型分散装置1使混合物4通过离心力在转子2与设置成面向转子2的定子3之间朝向外周流动。分散系统1还包括第二分散装置60，该第二分散装置60使已借助于第一分散装置1被分散的混合物4中的固体颗粒更细小而达到纳米级。通过这样的构型，使得混合物中含有的大团聚颗粒通过第一剪切型分散装置在没有不均分散的情况下变成较小颗粒。这些颗粒通过第二分散装置被高效地制得更细小而达到纳米级。本文中使用的术语“分散”是指使浆体中的粉末物质更细小并使这些粉末物质均匀分布。根据本专利技术的第二方面的分散浆体的混合物的分散系统，例如如图1和图3中所示，在第一方面的分散系统中，第一分散装置1具有：容器11，容器11用于接纳已在转子2与定子3之间通过的混合物4；盖组件12，盖组件12用于封闭容器11的上部开口11a；定子3，定子3固定至盖组件12的底部；转子2，转子2设置成面向定子3的下部面；以及旋转轴13，旋转轴13使转子2旋转。转子2与定子3的间隙大于或等于10微米且小于或等于1000微米。通过这样的构型，由于转子2与定子3之间的间隙大于或等于10微米且小于或等于1000微米，因此混合物中的团聚颗粒借助于第一剪切型分散装置在没有不均匀分散的情况下被分散成较小颗粒。根据本专利技术的第三方面的分散浆体的混合物的分散系统，在第二方面的分散系统中，第二分散装置60是珠磨机、喷射磨机和高压型均质器中的任一种。通过这样的构型，通用的珠磨机、喷射磨机或高压型均质器被用作第二分散装置，以将颗粒高效地分散成纳米级。根据本专利技术的第四方面的分散浆体的混合物的分散系统，在第一方面至第三方面中的任一方面的分散系统中，在由第一分散装置1分散之前混合物中的固体颗粒的平均直径大于或等于1微米且小于或等于1000微米，在由第二分散装置60分散之后混合物中的固体颗粒的平均直径小于1微米。由于颗粒由第一剪切型分散装置分散使得颗粒在没有不均分散的情况下变成较小颗粒，并且这些颗粒由第二分散装置分散成纳米级，因此含有平均直径大于或等于1微米且小于或等于1000微米的固体颗粒的混合物能够被高效地分散成含有平均直径小于1微米的固体颗粒的混合物。根据本专利技术的第五方面的分散浆体的混合物的分散系统，在第一方面至第三方面中的任一方面的分散系统中，要由分散系统1分散的混合物是一种或更多种粉末材料与一种或更多种液体材料的混合物，所述一种或更多种粉末材料选自炭黑、碳纳米管、石墨烯、无机粉末、以及由金属或金属氧化物制成的粉末，所述一种或更多种液体材料选自水、溶剂和树脂。由于这些粉末材料和液体材料被分散成纳米级，因此可以获得有用的混合物。例如如图1中所示，本专利技术的第六方面的分散浆体的混合物的分散系统在第四方面的分散系统中还包括粗分散装置110，粗分散装置110将要供给至第一分散装置1的混合物4分散。粗分散装置110将二者均作为混合物4的原材料的粉末材料P和液体材料L混合在一起。由于混合物是通过将粉末材料和液体材料混合在一起而获得的，而且由于混合物借助于第一分散装置通过剪切力被分散并且然后被第二分散装置分散成纳米级，因此分散系统可以高效地使固体颗粒更细小而达到纳米级。根据本专利技术的第七方面的分散浆体的混合物的分散系统，例如如图1和图2中所示，在第六方面的分散系统中，粗分散装置110具有涡轮式叶轮114、分散式叶轮115、螺旋桨式叶轮116和锚式叶轮113中的任一种。通过这样的构型，粗分散装置可以具有简单的结构。本专利技术的第八方面的分散浆体的混合物的分散系统在第六方面的分散系统中还包括第三分散装置，该第三分散装置使已借助于粗分散装置110被分散的混合物4通过离心力在转子与设置成面向转子的定子之间朝向外周流动，从而将混合物分散以将被分散的混合物供给至第一分散装置1。通过这样的构型，即使在粗分散后含有大颗粒，这些颗粒也被可靠地分散。因此，分散系统可以高效地使固体颗粒达到纳米级。根据本专利技术的第九方面的分散浆体的混合物的分散系统，例如如图1、图3和图4中所示，在第二方面或第三方面的分散系统中，第一分散装置1具有轴承14，轴承14设置在盖组件12中并设置在定子3的上方并且以能够旋转的方式保持旋转轴13。第一分散装置1还具有间隔件15，间隔件15以能够拆卸的方式设置在旋转轴13与转子2之间并且调节转子2与定子3之间的间隙。当设置有间隔件15时，转子2在轴向方向上的相对于定子3的位置是固定的。通过这样的构型，能够通过更换具有不同厚度的间隔件来容易地调节转子2与定子3之间的间隙。根据本专利技术的第十方面的分散浆体的混合物的分散系统，例如如图3和图4中所示，在第九方面的分散系统中，盖组件12具有用于保持轴承的部件17和用于保持定子的部件18，用于保持轴承的部件17保持轴承14，用于保持定子的部件18设置在用于保持轴承的部件17的下方并且保持定子3。用于保持轴承的部件17具有用于控制轴向位置的部分21，用于控制轴向位置的部分21通过使用于保持轴承的部件17与用于保持定子的部件18通过第二间隔件20接触来控制用于保持定子的部件18的轴向位置。第二间隔件20以能够拆卸的方式设置在用于保持轴承的部件17与用于保持定子的部件18之间，以通过用具有不同长度的第二间隔件进行更换来调整定子3相对于用于保持轴承的部件17的轴向位置。在转子2的上表面上形成有凹部22，使得旋转轴13的下端部插入到凹部22中。在凹部22上开设有通孔。旋转轴13的下端部13a插入到转子2的凹部22中。从转子2的下表面固定有紧固构件23，同时下端部13a通过间隔件15与凹部22抵接。紧固构件23通过将紧固构件23的一部分穿过转子2的通孔固定至旋转轴13来将旋转轴13隔着间隔件15紧固至转子2。多个销24被插入到转子2的凹部22以及旋转轴13的下端部13a中，以将旋转轴13的旋转动力传递至转子2。销24沿着周向方向以均匀的间隔设置。在间隔件15中形成有供紧固构件23插入穿过的第一通孔15a和供销24插入穿过的第二通孔15b。通过这样的构型，可以通将第二间隔件以具有不同长度的第二间隔件进行更换来调整定子的轴向位置。此外，由于旋转轴的下端部插入到转子的凹部中，并且旋转轴的旋转动力借助于多个销传递至转子，因此转子的旋转动力能够可靠地获得。根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分散浆体的混合物的分散系统，包括：第一剪切型分散装置，所述第一剪切型分散装置使所述混合物通过离心力在转子与设置成面向所述转子的定子之间朝向外周流动，以将所述混合物分散；以及第二分散装置，所述第二分散装置使已借助于所述第一分散装置被分散的所述混合物中的固体颗粒更细小而达到纳米级。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.24 JP 2015-2513921.一种分散浆体的混合物的分散系统，包括：第一剪切型分散装置，所述第一剪切型分散装置使所述混合物通过离心力在转子与设置成面向所述转子的定子之间朝向外周流动，以将所述混合物分散；以及第二分散装置，所述第二分散装置使已借助于所述第一分散装置被分散的所述混合物中的固体颗粒更细小而达到纳米级。2.根据权利要求1所述的分散系统，其中，所述第一分散装置具有：容器，所述容器用于接纳已在所述转子与所述定子之间通过的所述混合物；盖组件，所述盖组件用于封闭所述容器的上部开口；所述定子，所述定子固定至所述盖组件的底部；所述转子，所述转子设置成面向所述定子的下部面；以及旋转轴，所述旋转轴使所述转子旋转，其中，所述转子与所述定子之间的间隙大于或等于10微米且小于或等于1000微米。3.根据权利要求2所述的分散系统，其中，所述第二分散装置是珠磨机、喷射磨机和高压型均质器中的任一种。4.根据权利要求1至3中任一项所述的分散系统，其中，在由所述第一分散装置分散之前所述混合物中的固体颗粒的平均直径大于或等于1微米且小于或等于1000微米，在由所述第二分散装置分散之后所述混合物中的固体颗粒的平均直径小于1微米。5.根据权利要求1至3中任一项所述的分散系统，其中，要由所述分散系统分散的所述混合物是一种或更多种粉末材料与一种或更多种液体材料的混合物，所述一种或更多种粉末材料选自炭黑、碳纳米管、石墨烯、无机粉末、以及由金属或金属氧化物制成的粉末，所述一种或更多种液体材料选自水、溶剂和树脂。6.根据权利要求4所述的分散系统，还包括：粗分散装置，所述粗分散装置将要供给至所述第一分散装置的所述混合物分散，其中，所述粗分散装置将二者均作为所述混合物的原材料的粉末材料和液体材料混合在一起。7.根据权利要求6所述的分散系统，其中，所述粗分散装置具有涡轮式叶轮、分散式叶轮、螺旋桨式叶轮和锚式叶轮中的任一种。8.根据权利要求6所述的分散系统，还包括：第三分散装置，所述第三分散装置使已借助于所述粗分散装置被分散的所述混合物通过离心力在转子与设置成面向所述转子的定子之间朝向外周流动，从而将所述混合物分散以将被分散的混合物供给至所述第一分散装置。9.根据权利要求2或3所述的分散系统，其中，所述第一分散装置具有：轴承，所述轴承设置在所述盖组件中并设置在所述定子的上方，并且以能够旋转的方式保持所述旋转轴；间隔件，所述间隔件以能够拆卸的方式设置在所述旋转轴与所述转子之间并且调节所述转子与所述定子之间的间隙，其中，当设置有所述间隔件时，所述转子在轴向方向上的相对于所述定子的位置是固定的。10.根据权利要求9所述的分散系统，其中，所述盖组件具有用于保持所述轴承的部件和用于保持所述定子的部件，用于保持所述轴承的所述部件保持所述轴承，用于保持所述定子的所述部件设置在用于保持所述轴承的所述部件的下方并且保持所述定子，其中，用于保持所述轴承的所述部件具有用于控制轴向位置的部分，用于控制轴向位置的所述部分通过使用于保持所述轴承的所述部件与用于保持所述定子的所述部件通过第二间隔件接触来控制用于保持所述定子的所述部件的轴向位置，其中，所述第二间隔件以能够拆卸的方式设置在用于保持所述轴承的所述部件与用于保持所述定子的所述部件之间，以通过用具有不同长度的第二间隔件进行更换来调整所述定子相对于用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：小田木克明，梶田浩二，羽片丰，石田悠，
申请(专利权)人：新东工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP