CN111644272B - 一种石墨烯复合散热涂料制备方法及其离心机 - Google Patents

一种石墨烯复合散热涂料制备方法及其离心机 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种石墨烯复合散热涂料制备方法及其离心机，所述离心机主体上的石墨烯注入管通过所述原液分隔筒连通至所述转鼓的内部，并且所述原液分隔筒配合所述转鼓分隔注入的石墨烯原液和分离出的石墨烯上清液；所述原液分隔筒的外侧安装有多个配合所述转鼓分离石墨烯的固渣和石墨烯上清液的离心分离碟片，多个所述离心分离碟片配合所述快速等距安装形成多个用于分离出石墨烯原液的分离室；通过在原液分离筒外侧设置限高槽组套入离心分离碟片，并通过多个长度依次增加的碟片限高槽对套入的多个离心分离碟片进行快速的高度限定，使得多个离心分离碟片依次安装后相邻的间距相同，无需人工额外调试。

Description

一种石墨烯复合散热涂料制备方法及其离心机
技术领域
本发明实施例涉及散热涂料制备技术领域，具体涉及一种石墨烯复合散热涂料制备方法及其离心机。
背景技术
随着科技的发展，人们将高导热系数、散热效果好的材料开发上作为研究的重点，其中石墨烯复合散热涂料是当前研究的应用于散热器散热翅片的高性能材料之一，具有广泛的应用前景。
现有技术中，例如公告号为CN210367596U一种用于分离食用油脂的设备，其特征是，通过利用低速离心处理，在无需使用破乳剂、絮凝剂等化学试剂的情况下，有效地提取食用油脂，因此可作为石墨烯原液固液分离的一种设备。
但是，现有技术中配合离心的碟片在使用过程中仍存在以下不足：
(1)由于离心机主要通过其内部的碟片之间分离石墨烯原液，因此多个碟片在安装的过程中需人工调整其多个碟片的间距，防止因碟片之间的间距过大或过小从而影响石墨烯原液的分离效果；
(2)由于分流道内分离出的上清液和固渣移动方向相反，因此分离出向外侧移动的固渣与持续流入分流道的石墨烯原液对冲，从而可能会导致分离出的固渣被携带重新流入分离室内，从而降低了石墨烯上固渣的分离效率。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种石墨烯复合散热涂料制备方法及其离心机，以解决现有技术中的碟片安装后需人工调整间距，以及分离出的固渣向外移动时会发生对冲的问题。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
一种石墨烯复合散热涂料制备方法及其离心机，包括分离出石墨烯原液的固渣和石墨烯上清液的离心机主体，所述离心机主体的内部安装有用于承装石墨烯原液并带动其旋转离心的转鼓，所述离心机主体的内部安装有延伸至所述转鼓内部的原液分隔筒，所述离心机主体上的石墨烯注入管通过所述原液分隔筒连通至所述转鼓的内部，并且所述原液分隔筒配合所述转鼓分隔注入的石墨烯原液和分离出的石墨烯上清液；
所述原液分隔筒的外侧安装有多个配合所述转鼓分离石墨烯的固渣和石墨烯上清液的离心分离碟片，多个所述离心分离碟片配合所述原液分隔筒等距安装形成多个用于分离出石墨烯原液的分离室；
所述离心分离碟片的整体为中空的圆台状结构，并且所述离心分离碟片的内侧设有多个等距分布的固渣分流槽，所述分离室内分离出的石墨烯固渣通过离心力滑入所述固渣分流槽内并向外侧移动。
作为本发明的一种优选方案，所述离心分离碟片的顶端圆台部分设有用于套入所述原液分隔筒的分隔筒槽，并且所述分隔筒槽的内部设有三组贴合所述原液分隔筒外侧的水平扶正片，所述水平扶正片上设有拧入所述原液分隔筒内用于固定所述离心分离碟片位置的外角螺栓。
作为本发明的一种优选方案，所述分隔筒槽的内侧设有三个等距分布的限位凸起，所述原液分隔筒的外侧设有三组配合多个所述离心分离碟片等距套入的限高槽组，所述限高槽组由多个供所述限位凸起卡入的碟片限高槽组成，并且多个所述碟片限高槽自左至右长度依次增加，多个所述离心分离碟片通过三组所述限高槽组滑套在所述原液分隔筒外侧呈上下等距分布的状态。
作为本发明的一种优选方案，所述原液分隔筒的顶端设有绕外沿分布的倾斜面，三组所述限高槽组的顶端开口处于所述倾斜面上，并且通过所述倾斜面配合所述碟片限高槽形成便于所述限位凸起卡入的斜切开口。
作为本发明的一种优选方案，所述离心分离碟片的顶端处于所述分隔筒槽的外周设有多个贯通所述离心分离碟片的分离液孔，并且多个所述分离液孔用于供分离出的石墨烯上清液流入上方的所述分离室内。
作为本发明的一种优选方案，所述固渣分流槽整体为沿所述转鼓旋转方向的弧形结构，多个所述固渣分流槽等距分布在所述离心分离碟片的内侧形成便于分离出的石墨烯固渣从各个方向进入的螺旋状结构。
作为本发明的一种优选方案，所述固渣分流槽的横截面呈倾斜孔结构，所述固渣分流槽整体处于所述离心分离碟片内侧面上的开口形成便于滑入石墨烯固渣的内弧边和防止石墨烯固渣滑出的外弧边。
作为本发明的一种优选方案，所述倾斜孔结构的顶端呈半圆形结构，并且所述倾斜孔结构的顶端半圆形结构的圆心处于所述外弧边的正上方，所述内弧边远离所述倾斜孔结构的顶端半圆形圆心。
作为本发明的一种优选方案，所述内弧边与所述倾斜孔结构之间通过倒角工艺形成防止石墨烯固渣滑出的锐角结构，所述外弧边与所述倾斜孔结构之间通过倒角工艺形成便于石墨烯固渣滑入的钝角结构。
另外，本发明还提供了一种石墨烯复合散热涂料制备方法，包括以下步骤：
S100、启动离心机，离心机通过电机带动内部的转鼓开始加速旋转，直至转速达到使用需求；
S200、搅拌桶内均速搅拌石墨烯原液，并且通过所述进料泵将搅拌桶内的石墨烯原液匀速输送至石墨烯注入管内；
S300、石墨烯注入管内的石墨烯原液注入相对静止的原液分隔筒内，并从原液分隔筒的底端流入转鼓内部；
S400、离心机通过内部转鼓高速旋转与多个离心分离碟片配合对石墨烯原液进行固液分离，分离出石墨烯的固渣并制备出石墨烯上清液；
S500、将石墨烯上清液输送至烘干机进行烘干制备得石墨烯处理剂；
S600、将石墨烯处理剂和表面处理剂和溶剂混合制备成复合散热涂料。
本发明的实施方式具有如下优点：
(1)本发明通过在原液分离筒外侧设置限高槽组套入离心分离碟片，并通过多个长度依次增加的碟片限高槽对套入的多个离心分离碟片进行快速的高度限定，使得多个离心分离碟片依次安装后相邻的间距相同，无需人工额外调试；
(2)本发明通过在离心分离碟片的内壁上设置多个用于分隔石墨烯固渣和石墨烯上清液的固渣分流槽，使得分离室内分离出的石墨烯固渣会滑入固渣分流槽内向外侧移动，因此石墨烯固渣不会与流入分离室内的石墨烯原液产生强烈对冲，由此增强了分离石墨烯固渣的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施方式中的离心机转鼓剖视图；
图2为本发明实施方式中的离心分离碟片俯视图；
图3为本发明实施方式中的离心分离碟片仰视图；
图4为本发明实施方式中的固渣分流槽局部剖视图；
图5为本发明实施方式中的原液分隔筒正视图；
图6为本发明实施方式中的原液分隔筒俯视图。
图中：1-离心机主体；2-转鼓；3-原液分隔筒；4-离心分离碟片；5-分离室；6-固渣分流槽；301-限高槽组；3011-碟片限高槽；3012-斜切开口；302-倾斜面；
401-分隔筒槽；402-水平扶正片；403-限位凸起；404-分离液孔；
601-倾斜孔结构；602-内弧边；603-外弧边。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图6所示，本发明提供了一种石墨烯复合散热涂料制备方法及其离心机，具体包括分离出石墨烯原液的固渣和石墨烯上清液的离心机主体1，离心机主体1的内部安装有用于承装石墨烯原液并带动其旋转离心的转鼓2，离心机主体1的内部安装有延伸至转鼓2内部的原液分隔筒3，离心机主体1上的石墨烯注入管通过原液分隔筒3连通至转鼓2的内部，并且原液分隔筒3配合转鼓2分隔注入的石墨烯原液和分离出的石墨烯上清液；
原液分隔筒3的外侧安装有多个配合转鼓2分离石墨烯的固渣和石墨烯上清液的离心分离碟片4，多个离心分离碟片4配合原液分隔筒3快速等距安装形成多个用于分离出石墨烯原液的分离室5；
离心分离碟片4的整体为中空的圆台状结构，并且离心分离碟片4的内侧设有多个等距分布的固渣分流槽6，分离室5内分离出的石墨烯固渣通过离心力滑入固渣分流槽6内并向外侧移动。
如图2所示，离心分离碟片4的顶端圆台部分设有用于套入原液分隔筒3的分隔筒槽401，并且分隔筒槽401的内部设有三组贴合原液分隔筒3外侧的水平扶正片402，水平扶正片402上设有拧入原液分隔筒3内用于固定离心分离碟片4位置的外角螺栓。
如图2、图5和图6所示，分隔筒槽401的内侧设有三个等距分布的限位凸起403，原液分隔筒3的外侧设有三组配合多个离心分离碟片4等距套入的限高槽组301，限高槽组301由多个供限位凸起403卡入的碟片限高槽3011组成，并且多个碟片限高槽3011自左至右长度依次增加，多个离心分离碟片4通过三组限高槽组301滑套在原液分隔筒3外侧呈上下等距分布的状态。
原液分隔筒3的顶端设有绕外沿分布的倾斜面302，三组限高槽组301的顶端开口处于倾斜面302上，并且通过倾斜面302配合碟片限高槽3011形成便于限位凸起403卡入的斜切开口3012。
离心分离碟片4的顶端处于分隔筒槽401的外周设有多个贯通离心分离碟片4的分离液孔404，并且多个分离液孔404用于供分离出的石墨烯上清液流入上方的分离室5内。
固渣分流槽6整体为沿转鼓2旋转方向的弧形结构，多个固渣分流槽6等距分布在离心分离碟片4的内侧形成便于分离出的石墨烯固渣从各个方向进入的螺旋状结构。
如图4所示，固渣分流槽6的横截面呈倾斜孔结构601，固渣分流槽6整体处于离心分离碟片4内侧面上的开口形成便于滑入石墨烯固渣的内弧边602和防止石墨烯固渣滑出的外弧边603。
倾斜孔结构601的顶端呈半圆形结构，并且倾斜孔结构601的顶端半圆形结构的圆心处于外弧边603的正上方，内弧边602远离倾斜孔结构601的顶端半圆形圆心。
内弧边602与倾斜孔结构601之间通过倒角工艺形成防止石墨烯固渣滑出的锐角结构，外弧边603与倾斜孔结构601之间通过倒角工艺形成便于石墨烯固渣滑入的钝角结构。
本实施例具有如下有益效果：
(1)通过在原液分离筒3外侧设置限高槽组301套入离心分离碟片4，并通过多个长度依次增加的碟片限高槽3011对套入的多个离心分离碟片4进行快速的高度限定，使得多个离心分离碟片4依次安装后相邻的间距相同，无需人工额外调试；
(2)通过在离心分离碟片4的内壁上设置多个用于分隔石墨烯固渣和石墨烯上清液的固渣分流槽6，使得分离室内分离出的石墨烯固渣会滑入固渣分流槽6内向外侧移动，因此石墨烯固渣不会与流入分离室5内的石墨烯原液产生强烈对冲，由此增强了分离石墨烯固渣的效率。
本发明还提供一种石墨烯复合散热涂料制备方法，包括以下步骤：
S100、启动离心机，离心机通过电机带动内部的转鼓2开始加速旋转，直至转速达到使用需求；
S200、搅拌桶内均速搅拌石墨烯原液，并且通过进料泵将搅拌桶内的石墨烯原液匀速输送至石墨烯注入管内；
S300、石墨烯注入管内的石墨烯原液注入相对静止的原液分隔筒3内，并从原液分隔筒3的底端流入转鼓2内部；
S400、离心机通过内部转鼓2高速旋转与多个离心分离碟片4配合对石墨烯原液进行固液分离，分离出石墨烯的固渣并制备出石墨烯上清液；
S500、将石墨烯上清液输送至烘干机进行烘干制备得石墨烯处理剂；
S600、将石墨烯处理剂和表面处理剂和溶剂混合制备成复合散热涂料。
使用前，将多个离心分离碟片4依次套入原液分隔筒3的外侧，在转鼓2内形成多个用于分离石墨烯上清液的分离室5，在安装第一个离心分离碟片4时，先将该离心分离碟片4上的分隔筒槽401套入原液分隔筒3顶端，使得该离心分离碟片4上的三个限位凸起403沿斜切开口3012卡入三组限高槽组301最右侧的碟片限高槽3011内，因此该离心分离碟片4会沿三个最长的碟片限高槽3011滑入原液分隔筒3的最下方，最后将该离心分离碟片4上三个水平扶正片402上的外角螺栓拧入原液分隔筒3内完成安装，并且离心分离碟片4在三个水平扶正片402相互对原液分隔筒3施加的应力作用下保持水平状态，之后根据上述方法依次将剩余的离心分离碟片4从右向左安装，可快速等距安装多个离心分离碟片4。使用时，启动离心机，离心机主体1内的转鼓2开始高速旋转，此时向离心机主体1内注入密封水，带动转鼓2的活塞结构上升堵塞固渣出口，在进料泵持续将石墨烯原料输送入原液分隔筒3，并通过原液分隔筒3的底端流入转鼓2内，随着转鼓2高速旋转为石墨烯原液提供向心力，使得石墨烯原液中比重较高的固渣向转鼓2内壁移动并在离心力的作用下堆积在转鼓2内壁，在分离的过程中通过排出离心机主体1内的密封水，从而打开转鼓2排出堆积的石墨烯固渣，防止转鼓2内造成堵塞，比重较轻的石墨烯上清液会在压强的作用下向就近的分离室5内移动，直至分离室5内的石墨烯上清液通过离心分离碟片4的分离液孔404流入上一级的分离室5内，最后流过最上方的离心分离碟片4后排出装置得到离心机制备的石墨烯上清液。
初步分离出的石墨烯上清液会沿分离室5向内部移动，在此过程中仍会持续分离出石墨烯的固渣，分离室5内分离出的石墨烯固渣会在离心力的作用下向外侧移动，并在向外侧移动的过程中与上方的离心分离碟片4内侧接触，并且石墨烯固渣在向外侧移动的过程中受转鼓2旋转的影响，从而会沿转鼓2的旋转方向向外侧螺旋状移动。
分离室5内的石墨烯固渣在螺旋向外移动时会紧贴上方的离心分离碟片4内侧，由于固渣分流槽6的整体弧形方向也为沿转鼓2的旋转方向，因此石墨烯固渣在沿离心分离碟片4内侧滑动时会先通过固渣分流槽6钝角的外弧边603滑入其内部，并且固渣分流槽6内的石墨烯固渣不易滑过锐角的内弧边602滑出，因此从分离室5内分离出的石墨烯固渣向外侧移动时不会与流入分离室5的石墨烯上清液发生强烈对冲，从而增强了分离石墨烯固渣的效率。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种石墨烯制备离心机，包括分离出石墨烯原液的固渣和石墨烯上清液的离心机主体(1)，所述离心机主体(1)的内部安装有用于承装石墨烯原液并带动其旋转离心的转鼓(2)，所述离心机主体(1)的内部安装有延伸至所述转鼓(2)内部的原液分隔筒(3)，其特征在于，所述离心机主体(1)上的石墨烯注入管通过所述原液分隔筒(3)连通至所述转鼓(2)的内部，并且所述原液分隔筒(3)配合所述转鼓(2)分隔注入的石墨烯原液和分离出的石墨烯上清液；
所述原液分隔筒(3)的外侧安装有多个配合所述转鼓(2)分离石墨烯的固渣和石墨烯上清液的离心分离碟片(4)，多个所述离心分离碟片(4)配合所述原液分隔筒(3)等距安装形成多个用于分离出石墨烯原液的分离室(5)；
所述离心分离碟片(4)的整体为中空的圆台状结构，并且所述离心分离碟片(4)的内侧设有多个等距分布的固渣分流槽(6)，所述分离室(5)内分离出的石墨烯固渣通过离心力滑入所述固渣分流槽(6)内并向外侧移动；
所述离心分离碟片(4)的顶端圆台部分设有用于套入所述原液分隔筒(3)的分隔筒槽(401)，并且所述分隔筒槽(401)的内部设有三组贴合所述原液分隔筒(3)外侧的水平扶正片(402)，所述水平扶正片(402)上设有拧入所述原液分隔筒(3)内用于固定所述离心分离碟片(4)位置的外角螺栓；
所述分隔筒槽(401)的内侧设有三个等距分布的限位凸起(403)，所述原液分隔筒(3)的外侧设有三组配合多个所述离心分离碟片(4)等距套入的限高槽组(301)，所述限高槽组(301)由多个供所述限位凸起(403)卡入的碟片限高槽(3011)组成，并且多个所述碟片限高槽(3011)自左至右长度依次增加，多个所述离心分离碟片(4)通过三组所述限高槽组(301)滑套在所述原液分隔筒(3)外侧呈上下等距分布的状态。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备离心机，其特征在于，所述原液分隔筒(3)的顶端设有绕外沿分布的倾斜面(302)，三组所述限高槽组(301)的顶端开口处于所述倾斜面(302)上，并且通过所述倾斜面(302)配合所述碟片限高槽(3011)形成便于所述限位凸起(403)卡入的斜切开口(3012)。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备离心机，其特征在于，所述离心分离碟片(4)的顶端处于所述分隔筒槽(401)的外周设有多个贯通所述离心分离碟片(4)的分离液孔(404)，并且多个所述分离液孔(404)用于供分离出的石墨烯上清液流入上方的所述分离室(5)内。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯制备离心机，其特征在于，所述固渣分流槽(6)整体为沿所述转鼓(2)旋转方向的弧形结构，多个所述固渣分流槽(6)等距分布在所述离心分离碟片(4)的内侧形成便于分离出的石墨烯固渣从各个方向进入的螺旋状结构。
5.根据权利要求4所述的一种石墨烯制备离心机，其特征在于，所述固渣分流槽(6)的横截面呈倾斜孔结构(601)，所述固渣分流槽(6)整体处于所述离心分离碟片(4)内侧面上的开口形成便于滑入石墨烯固渣的内弧边(602)和防止石墨烯固渣滑出的外弧边(603)。
6.根据权利要求5所述的一种石墨烯制备离心机，其特征在于，所述倾斜孔结构(601)的顶端呈半圆形结构，并且所述倾斜孔结构(601)的顶端半圆形结构的圆心处于所述外弧边(603)的正上方，所述内弧边(602)远离所述倾斜孔结构(601)的顶端半圆形圆心。
7.根据权利要求6所述的一种石墨烯制备离心机，其特征在于，所述内弧边(602)与所述倾斜孔结构(601)之间通过倒角工艺形成防止石墨烯固渣滑出的锐角结构，所述外弧边(603)与所述倾斜孔结构(601)之间通过倒角工艺形成便于石墨烯固渣滑入的钝角结构。
8.一种基于权利要求1-7任一项所述离心机的石墨烯复合散热涂料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100、启动离心机，离心机通过电机带动内部的转鼓(2)开始加速旋转，直至转速达到使用需求；
S200、搅拌桶内均速搅拌石墨烯原液，并且通过进料泵将搅拌桶内的石墨烯原液匀速输送至石墨烯注入管内；
S300、石墨烯注入管内的石墨烯原液注入相对静止的原液分隔筒(3)内，并从原液分隔筒(3)的底端流入转鼓(2)内部；
S400、离心机通过内部转鼓(2)高速旋转与多个离心分离碟片(4)配合对石墨烯原液进行固液分离，分离出石墨烯的固渣并制备出石墨烯上清液；
S500、将石墨烯上清液输送至烘干机进行烘干制备得石墨烯处理剂；
S600、将石墨烯处理剂和表面处理剂和溶剂混合制备成复合散热涂料。
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