[發明專利]一種基于碳納米管/納米碳化硅氣相分散霧的定向增強有機硅脂的填充裝置

有效

• 申請號: 202110372523.9
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113083121B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 何燕;張傳琪;張達
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: B01F33/82
• 分類號: B01F33/82;B01F33/70;B01F25/20;B01F35/30;B01F35/71;B01F35/92
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 韓麗萍

本發明涉及一種碳納米管/納米碳化硅定向增強有機硅脂的填充裝置。該裝置由從動加熱輥、傳送帶、引流裝置、儲料罐、真空捏合機、負壓風機、球閥、恒溫原料槽、主動牽引輥、負壓管路、氣相分散霧發生裝置、電源、負壓倉組成。硅油在負壓倉內捕獲碳納米管/納米碳化硅氣相分散霧，經加熱、分離、混合后完成碳納米管/納米碳化硅對有機硅脂的填充處理。本發明克服了碳納米管/納米碳化硅氣相分散霧難以跨越氣?液界面進入有機硅脂內部的缺點，保證了分散性，不引入表面活性劑或分散劑，保護了碳納米管及納米碳化硅自身結構。設備簡單，建造及維護成本低，安全可靠。

技術領域

本發明涉及新材料領域，特別是一種碳納米管/納米碳化硅定向增強有機硅脂的填充裝置。

背景技術

有機硅脂是一種以硅油作為基油，添加性能改進劑、增稠劑及填料及等助劑配制而成的脂狀物，以其優越高低溫耐受性、良好的絕緣性能以及多樣的產品形式等特點被廣泛應用于集成電路、航空航天及電子通訊等領域。

目前，為改進有機硅脂的性能，常將具有特定功能的納米填料加入有機硅脂中，如碳化硅、碳納米管、氮化鎵等，這類功能性納米填料與有機硅脂混合的復合材料較原有機硅脂而言雖在性能上得到一定程度改善，但由于納米材料自身的易團聚特性，導致有機硅脂硬度過高、粘度過大、力學性能受到抑制等問題，團聚的納米材料優異性能也難完全釋放。因此，為解決分散問題，機械研磨、高速剪切、分散劑分散以及電弧氣相分散等諸多分散技術相繼被公開，其中，通過高速剪切與機械研磨的納米填料在分散過程中自身結構受到大量破壞，將導致性能發揮受限；通過分散劑處理的納米填料中存留一定量的分散劑無法去除，將造成有機硅脂中雜質過多；電弧氣相分散法在一定程度上解決了納米材料快速分散的困境，但分散后的納米材料受液體表面張力影響難以跨越氣-液界面進入有機硅脂內部，造成納米填料含量低，有機硅脂性能提升不顯著的問題。

本發明使用到了一種碳納米管氣相分散技術，如發明專利：201510963821.X，該技術可將碳納米管分散為單根或少根形貌于空氣之中。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于碳納米管/納米碳化硅氣相分散霧的定向增強有機硅脂的填充裝置，該裝置由從動加熱輥、傳送帶、引流裝置、儲料罐、真空捏合機、負壓風機、球閥、恒溫原料槽、主動牽引輥、負壓管路、氣相分散霧發生裝置、電源、負壓倉組成。

本發明采用的技術方案是：使用時可調速主動牽引輥旋轉帶動傳送帶順時針運動，傳送帶隨牽引輥運動連續蘸取恒溫原料槽內的硅油，由于硅油自身重力作用，將保證在傳送帶上形成硅油薄層并進入負壓倉內。通過速度調節可控制硅油薄層厚度變化。

負壓倉內裝備氣相分散霧發生裝置及電源，傳送帶所攜帶的硅油薄層通過負壓倉時將捕獲碳納米管/納米碳化硅氣相分散霧。負壓風機在倉內形成的氣流也將攜帶游離的碳納米管/納米碳化硅氣相分散霧經過傳送帶進入負壓管路使更多碳納米管/納米碳化硅被硅油薄層捕獲。負壓管路配備有可控制氣流流量的球閥對碳納米管/納米碳化硅氣相分散霧的流量進行調控，達到納米填料定量添加的效果。

處理完成攜帶碳納米管/納米碳化硅的硅油在裝置頂部從動加熱輥處加熱，其目的在于進一步軟化硅油，使其在流體表面張力的作用下將碳納米管/納米碳化硅包覆，形成預混硅油。

預混硅油經引流裝置從傳送帶上分離，進入預混硅油儲料罐，在儲料罐內完成收集后進入真空捏合機與助劑混合，完成碳納米管/納米碳化硅氣相分散霧對有機硅脂的填充處理。

本發明的有益效果是：克服了碳納米管/納米碳化硅氣相分散霧難以跨越氣-液界面進入有機硅脂內部的缺點，在保證分散性的同時大幅提升了納米填料含量，且不引入造成有機硅脂污染的表面活性劑或分散劑，保護了碳納米管及納米碳化硅自身結構。同時設備簡單，建造及維護成本低，安全可靠。

附圖說明

附圖為本發明一種基于碳納米管/納米碳化硅氣相分散霧的定向增強有機硅脂的填充裝置總圖。