动摩擦分散器制造技术

一种流体动摩擦分散器。主要由外分散环驱动电机(1)、上联轴器(2)、外分散环(3)、上电机座(4)、分散池(5)、内分散环(6)、内分散环驱动电机(7)、下联轴器(8)、下电机座(9)、浆料进料管(10)、浆料出料管(11)、内分散环轴(13)、外分散环轴(12)组成。内分散环(6)安装于外分散环(3)的内圆孔中，外分散环(3)安装分散池(5)内，内分散环(6)径向布置内环水平出液锥形孔(6b)。分布在高速旋转的内分散环(6)的环内径壁面的浆料通过内环水平出液锥形孔(6b)向内分散环(6)环外喷射，喷射出的浆料与相向旋转的外分散环(3)的环内壁撞击，撞击的瞬间，浆料中的团聚干料球与外分散环(3)旋转的相互作用，形成动摩擦力，浆料中团聚干料球受到动摩擦力作用，动摩擦力使得团聚干料球分散。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种分散技术，特别是动摩擦分散器。
技术介绍
药品生产、化工原料、涂料、锂离子电池制造等，普遍需要采用粉体与溶液混合制浆工艺，粉体制浆工艺是否将粉体中团聚颗粒分散，关系到产品质量优劣，随着纳米粉体广泛应用，纳米粉体制浆工艺的分散环节成了瓶颈性的难点，特别是纳米锂离子电池正极、负极材料在制浆工艺中，团聚的颗粒未能达到分散目的时，对产品性能造成严重影响，现有的搅拌式分散技术，以剪切、扰动原理，按照下列六个阶段完成：第一阶段，固液混料，在混料过程，固体粉末以团聚形式粉体团聚干球形成；第二阶段，团聚干球在溶液中，团聚干料球表面被溶液浸润；第三阶段，团聚干球在搅拌桨的剪切和扰动下团聚干料球被破碎；第四阶段，搅拌机的剪切和扰动下，破碎的团聚体干料球在溶液中进一步分散；第五阶段，分散的团聚干料球在搅拌机的扰动下混合，成为颗粒悬浮混合溶液；第六阶段，搅拌机的继续扰动搅拌作用下，破碎的团聚干料球颗粒进一步均匀分散于溶液中，成为分散均匀的锂电池涂布浆料。现有的固液混合制浆工艺，几乎所有搅拌方式制浆，都需要按上述六个阶段才能达到充分分散，分散均匀目的，一旦粉体团聚干料球未能破碎，团聚干料球分散就不能实现。扰动剪切原理，要达到对所有的团聚颗粒得到搅拌机桨叶的剪切破碎，就必须使每一个个体团聚干料球都通过搅拌机浆叶的剪切，而现有的搅拌机的浆叶是以螺旋运动的方式推动固液混合浆液做螺旋运动，在搅拌机浆叶与固液混合浆液的相对运动下，使搅拌机桨叶剪切浆液中的团聚干料球，使团聚干料球破碎，而搅拌机浆叶与固液混合浆液的相对运动，对团聚干料球剪切存在几率机会性，未能与搅拌机浆叶接触发生剪切的团聚干料球，很难在团聚干料球与团聚干料球之间的挤压作用破碎，所于，现有的搅拌机制备锂离子电池制浆工艺的时间长达6小时，有的锂电池材料甚至需要更长时间，通过长时间反复的搅拌增加搅拌机浆叶对团聚干料球剪切的机会，有些锂离子电池采用了纳米粉体材料，这些纳米粉体形成的微纳米团聚干料球，使用现有的搅拌机剪切扰动方式，团聚干料球充分的被剪切破碎更为困难。
技术实现思路
本专利技术针对现有的搅拌机扰动剪切原理的缺陷，提出一种动摩擦分散器。本专利技术动摩擦分散器是基于动摩擦理论，依据动摩擦力公式：Ff动＝uk·Fn式中Ff动-动摩擦力uk-动摩擦因素Fn-正压力动摩擦力与正压力存在正比关系。本专利技术技术方案如下内分散环安装于外分散环的内圆孔中，外分散环的外径方向安装分散池，分散池上方安装上电机座，上电机座的朝上端安装外分散环驱动电机，外分散环驱动电机连接上联轴器，上联轴器通过外分散环轴连接外分散环。分散池下方安装下电机座，下电机座朝下端安装内分散环驱动电机，内分散环驱动电机连接下联轴器，下联轴器通过内分散环轴连接内分散环。内分散环底部布置有进料内环向心角进液锥形孔。当外分散环驱动电机和内分散环驱动电机同步工作时，外分散环与内分散环相向旋转。内分散环旋转时，内分散环形成离心效应，内分散环底部布置的内环向心角进液锥形孔的小径端口是进液入口方向，在内分散环底部的外侧，出液口是内环向心角进液锥形孔的大径，在在内分散环底部的内侧，当内分散环高速旋转时，内环向心角进液锥形孔对浆料产生自吸性进料，浆料进入内环向心角进液锥形孔后，浆料在锥孔的锥度扩压效应下，浆料在锥形孔产生加速度，浆料以加速度的势能进入内分散环的环内，在内分散环的环内迅速形成环流，分布于内分散环的环内的内壁。高速旋转的内分散环形成的离心力作用下，分布在内分散环的环内壁面的浆料通过内环水平出液锥形孔向内分散环环外喷射，喷射出的浆料与相向旋转的外分散环的环内壁撞击，撞击的瞬间，浆料中的团聚干料球与外分散环的旋转速度的相互作用形成动摩擦力，内分散环旋转速度越高，浆料对外分散环的环内壁撞击的压力越大，浆料中的团聚干料球受到的正压力和摩擦力就越大，外分散环的旋转速度越高，浆料中团聚干料球受到正压力和摩擦力也就越大，浆料中团聚干料球受到正压力和摩擦力越大，团聚干料球被分散效果就会越显著。内环水平出液锥形孔的小径端口是进液入口方向，出液口是内环向心角进液锥形孔的大径，浆料在锥孔内流动，由于锥度扩压效应，浆料在锥形孔内产生加速度向外分散环的环内壁撞击，这种加速度效应增大了浆料中团聚干料球受到的正压力和摩擦力。外分散环高速旋转产生离心力，使内分散环喷射的浆料沿外分散环的内壁旋流运动，在外分散环高速旋转的离心力的作用下，浆料从外环向心角出液锥形孔及外环水平出液锥形孔喷射进入分散池，由于外分散环高速旋转产生的旋流势能，使得进入分散池的浆液在分散池内壁面上行流动，浆液在分散池内壁面上行流动，则流经分散池的浆料出料管的出料。布置在外分散环顶部的向心角出液锥形孔及外环水平出液锥形孔的小径端口是进液入口，在外分散环的内侧，出液口是大径，在外分散环的外侧，浆料在锥孔的锥度扩压效应，使浆料进入锥孔内产生加速度喷射，这种加速度形成自吸效应，自吸效应使得外分散环的内壁旋流流动的浆料向分散池喷射，布置在外分散环外环的水平出液锥形孔的小径端口是进液入口，在外分散环的内侧，出液口是大径，在外分散环的外侧，浆料在锥孔内的锥度扩压效应，使浆料进入锥孔内产生加速度喷射，这种加速度形成自吸效应，自吸效应使得外分散环的内壁旋流流动的浆料向分散池喷射，动摩擦力越大团聚干料球分散的作用越明显。依据动摩擦力公式，uk与两个相向运动接触表面之间的物理性质有关，粗糙度越大的接触表面uk越大，在浆料制备工艺中，团聚干料球粒径越大与粗糙度越大特征极为相似，团聚干料球越大uk越大，相反，团聚干料球被破碎、分散得越彻底，uk越小。也就是说，分散完成之后uk动摩擦因素会随之减小。Fn与两个相向运动的运动速度有关，在本专利技术动摩擦分散器技术方案中，浆料流体喷射压力取决于内分散环与外分散环相向旋转速度，内分散环与外分散环相向旋转速度越高，Fn也会越大。调节外分散环驱动电机和内分散环驱动电机的速度可以获得最佳分散效果。与现有的搅拌机浆叶剪切破碎团聚体干球相比，固液混合浆液中团聚体干球由内分散环与外分散环相向运动形成动摩擦破碎，团聚体干球分散效率显著高于现有的搅拌机浆叶剪切破碎，制浆的时间显著缩短。附图说明图1是动摩擦分散器原理结构图，图中，1外分散环驱动电机、2上联轴器、3外分散环、4上电机座、5分散池、6内分散环、7内分散环驱动电机、8下联轴器、9下电机座、10浆料进料管、11浆料出料管、13内分散环轴、12外分散环轴；图2是外分散环结构图，图中，3外分散环、12外分散环轴、3a外环向心角出液锥形孔，向心夹角α1-2为30°～60°优选45°，锥孔角α1为2°～30°，优选5°小径端口在环内侧，在环顶部布置，3b外环水平出液锥形孔，锥孔角α2为2°～30°，优选5°小径端口在环内侧，在环径向布置；图3是内分散环结构图，图中，13内分散环轴、6内分散环、6a内环向心角进液锥形孔，向心夹角α3-4为40°～70°，优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由外分散环驱动电机(1)、上联轴器(2)、外分散环(3)、上电机座(4)、分散池(5)、内分散环(6)、内分散环驱动电机(7)、下联轴器(8)、下电机座(9)、浆料进料管(10)、浆料出料管(11)、内分散环轴(13)、外分散环轴(12)组成的动摩擦分散器，其特征是：内分散环(6)安装于外分散环(3)的内圆孔中，外分散环(3)的外圆径向安装分散池(5)，分散池(5)上方安装上电机座(4)，上电机座(4)的上端安装外分散环驱动电机(1)，外分散环驱动电机(1)连接上联轴器(2)，上联轴器(2)通过外分散环轴(12)连接外分散环(3)，分散池(5)下方安装下电机座(9)，下电机座(9)的下端安装内分散环驱动电机(7)，内分散环驱动电机(7)连接下联轴器(8)，下联轴器(8)通过内分散环轴(13)连接内分散环(6)。

【技术特征摘要】
1.一种由外分散环驱动电机(1)、上联轴器(2)、外分散环(3)、上电机座(4)、分散池(5)、内分散环(6)、内分散环驱动电机(7)、下联轴器(8)、下电机座(9)、浆料进料管(10)、浆料出料管(11)、内分散环轴(13)、外分散环轴(12)组成的动摩擦分散器，其特征是：内分散环(6)安装于外分散环(3)的内圆孔中，外分散环(3)的外圆径向安装分散池(5)，分散池(5)上方安装上电机座(4)，上电机座(4)的上端安装外分散环驱动电机(1)，外分散环驱动电机(1)连接上联轴器(2)，上联轴器(2)通过外分散环轴(12)连接外分散环(3)，分散池(5)下方安装下电机座(9)，下电机座(9)的下端安装内分散环驱动电机(7)，内分散环驱动电机(7)连接下联轴器(8)，下联轴器(8)通过内分散环轴(13)连...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓昌沪，
申请(专利权)人：邓昌沪，
类型：发明
国别省市：北京;11