本發(fā)明屬于新型制造機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種石墨烯復(fù)合分散液制備裝置，利用高壓射流技術(shù)的原理制備石墨烯復(fù)合分散液，根據(jù)需求能夠?qū)崿F(xiàn)往復(fù)射流的過程。

背景技術(shù)：
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石墨烯是一種由碳原子以sp²雜化軌道、組成的六角形結(jié)構(gòu)二維材料，其厚度只有0.335nm，比表面積為2630²/g，電子遷移率為15000cm²/v.s，是光速的1/300，在常溫下導(dǎo)熱率為5300w/m.k，抗拉強(qiáng)度為125GPa，強(qiáng)度極限為42N/m²，是一種功能全面而突出的新材料；石墨烯因其具有無可比擬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和機(jī)械性能，與純水、潤滑油、液壓油或高分子材料復(fù)合后能擴(kuò)充其應(yīng)用功能；石墨烯復(fù)合分散液是一種以石墨烯為分散質(zhì)、以純水、潤滑油、液壓油或高分子材料為分散劑，經(jīng)復(fù)合制備得到的功能性分散液，石墨烯復(fù)合水性分散液，能夠作為散熱性極好的冷卻劑、載熱劑，石墨烯復(fù)合油性分散液，能夠作為潤滑性極好的潤滑劑或動(dòng)能傳遞混合漿料。

石墨烯的比重為0.01-0.1g/m³，具有表面張力大、易漂浮，復(fù)合過程中存在添加困難和不易分散的特性，石墨烯與純水、潤滑油、液壓油或高分子材料等復(fù)合后易出現(xiàn)漂浮、聚沉或團(tuán)聚的現(xiàn)象。目前，尚未有關(guān)于解決石墨烯與純水、潤滑油、液壓油或高分子材料復(fù)合時(shí)的技術(shù)問題的專利文獻(xiàn)或產(chǎn)品。

射流技術(shù)是一項(xiàng)成熟的新技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于清洗、金屬和非金屬材料切割、破碎等領(lǐng)域，高壓射流能使射流混合漿料形成強(qiáng)大的沖擊力和表面摩擦力，同時(shí)產(chǎn)生巨大的空化能量，空化能量能形成爆破力、剪切力和氣蝕破壞力，混合漿料在高壓下瞬間壓力釋放是空化的產(chǎn)生條件，氣核是空化產(chǎn)生的基礎(chǔ)，一般流體中都存在氣核，例如水中含有直徑為10^-3-10^-4mm不溶于水的極微小氣泡，這些小氣泡就是氣核，水在高壓射流過程中，氣核在高壓力下收縮，壓力瞬間釋放，氣核爆裂形成空化能量。因此，研發(fā)一種石墨烯復(fù)合分散液制備裝置，利用高壓射流技術(shù)將石墨烯與純水、潤滑油、液壓油或高分子材料的混合液往復(fù)射流，促使石墨烯在純水、潤滑油、液壓油或高分子材料中融合分散，然后經(jīng)過增壓和減壓制備得到功能性石墨烯復(fù)合分散液，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，很有應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種石墨烯復(fù)合分散液制備裝置，利用高壓射流技術(shù)將石墨烯與純水、潤滑油、液壓油或高分子材料的混合液往復(fù)射流，促使石墨烯在純水、潤滑油、液壓油或高分子材料中融合分散，然后經(jīng)過增壓和減壓制備得到功能性石墨烯復(fù)合分散液。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的石墨烯復(fù)合分散液制備裝置的主體結(jié)構(gòu)包括反應(yīng)釜、一號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)、一號(hào)取樣閥、一號(hào)取樣口、一號(hào)加壓缸、二號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)、二號(hào)加壓缸、三號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)、一號(hào)減壓缸、四號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)、二號(hào)減壓缸、五號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)存容器、一號(hào)壓力表、一號(hào)分支管道、一號(hào)單向射流閥、二號(hào)壓力表、安全閥、充液閥、充液口、二號(hào)分支管道、雙向射流閥、三號(hào)壓力表、二號(hào)取樣閥、二號(hào)取樣口、二號(hào)單向射流閥、四號(hào)壓力表、三號(hào)單向射流閥、五號(hào)壓力表、四號(hào)單向射流閥、三號(hào)取樣閥、排出閥、三號(hào)取樣口和閥門；反應(yīng)釜的上端與一號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)式連接，反應(yīng)釜的右下部設(shè)置有一號(hào)取樣閥，一號(hào)取樣閥與一號(hào)取樣口法蘭式連接，反應(yīng)釜的左下部與一號(hào)加壓缸的右下部管道式連接，一號(hào)加壓缸的上端與二號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)式連接，一號(hào)加壓缸的左下部與二號(hào)加壓缸的右下部管道式連接，二號(hào)加壓缸的上端與三號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)式連接，二號(hào)加壓缸的左下部與一號(hào)減壓缸的右下部管道式連接，一號(hào)減壓缸的上端與四號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)式連接，一號(hào)減壓缸的左下部與二號(hào)減壓缸的右下部管道式連接，二號(hào)減壓缸的上端與五號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)式連接，二號(hào)減壓缸的左下部與儲(chǔ)存容器管道式連接；反應(yīng)釜與一號(hào)加壓缸之間的管道上從右至左依次設(shè)置有一號(hào)壓力表、一號(hào)分支管道、一號(hào)單向射流閥和二號(hào)壓力表，一號(hào)分支管道上從上至下依次設(shè)置有安全閥、充液閥和充液口；一號(hào)加壓缸與二號(hào)加壓缸之間的管道上從右至左依次設(shè)置有二號(hào)分支管道、雙向射流閥和三號(hào)壓力表，二號(hào)分支管道上從下至上依次設(shè)置有二號(hào)取樣閥和二號(hào)取樣口；二號(hào)加壓缸與一號(hào)減壓缸之間的管道上從右至左依次設(shè)置有二號(hào)單向射流閥和四號(hào)壓力表；一號(hào)減壓缸與二號(hào)減壓缸之間的管道上從右至左依次設(shè)置有三號(hào)單向射流閥和五號(hào)壓力表；二號(hào)減壓缸與儲(chǔ)存容器之間的管道上從右至左依次設(shè)置有四號(hào)單向射流閥、三號(hào)取樣閥和排出閥，三號(hào)取樣閥與三號(hào)取樣口法蘭式連接，一號(hào)壓力表、二號(hào)壓力表、三號(hào)壓力表、四號(hào)壓力表和五號(hào)壓力表分別為自帶閥門的市售產(chǎn)品；各部件配合構(gòu)成設(shè)計(jì)工作壓力和溫度分別為12MPa/cm²和120℃的石墨烯復(fù)合分散液制備裝置。

本發(fā)明涉及的反應(yīng)釜的主體結(jié)構(gòu)包括釜體、漿出料口、限位器、電熱元件、塞蓋、半球形凹窩、密封圈、換能器、溫度計(jì)、壓力表、放氣口、傳動(dòng)架、電機(jī)、傳動(dòng)軸和螺旋攪拌刀頭；廣口瓶形內(nèi)空式結(jié)構(gòu)的釜體的內(nèi)壁下端開設(shè)有漿料出口，釜體的外壁上端設(shè)置有限位器，釜體的外壁下端包覆有電熱元件，釜體的內(nèi)部設(shè)置有圓形板狀結(jié)構(gòu)的塞蓋，塞蓋的底部中心處開設(shè)有半球形凹窩，塞蓋的外圍包覆有密封圈，塞蓋的左側(cè)設(shè)置有換能器和溫度計(jì)，塞蓋的右側(cè)設(shè)置有帶有閥門的壓力表和帶有放氣閥的放氣口，塞蓋的頂部設(shè)置有門字形結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)架，電機(jī)與傳動(dòng)軸的上端連接，塞蓋與傳動(dòng)軸之間設(shè)置有密封圈，傳動(dòng)軸貫穿塞蓋的中心并伸入釜體的內(nèi)部，傳動(dòng)軸的下端設(shè)置有螺旋攪拌刀頭,螺旋攪拌刀頭的形狀與半球形凹窩相對(duì)應(yīng)，半球形凹窩能夠包容螺旋攪拌刀頭；塞蓋既是活塞又是頂蓋；密封圈為橡膠密封圈；換能器為超聲波換能器；塞蓋式結(jié)構(gòu)的反應(yīng)釜通過傳動(dòng)架與一號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)式連接，用于加熱、攪拌和剪切石墨烯復(fù)合漿料。

本發(fā)明涉及的一號(hào)加壓缸和二號(hào)加壓缸的主體結(jié)構(gòu)相同，包括缸體、進(jìn)液口、出液口、加熱元件、活塞、密封圓圈和傳動(dòng)桿；內(nèi)空式圓柱形結(jié)構(gòu)的缸體的內(nèi)壁下端對(duì)稱式開設(shè)有進(jìn)液口和出液口，缸體的外壁下側(cè)包覆有加熱元件，缸體的內(nèi)部設(shè)置有圓形板狀結(jié)構(gòu)的活塞，活塞的外圍包覆有密封圓圈，圓柱形結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)桿通過缸體上部的開口與活塞機(jī)械傳動(dòng)式連接；密封圓圈為橡膠密封條；一號(hào)減壓缸和二號(hào)減壓缸的主體結(jié)構(gòu)與一號(hào)加壓缸和二號(hào)加壓缸的主體結(jié)構(gòu)相同，一號(hào)加壓缸和二號(hào)加壓缸的容積相同，一號(hào)加壓缸和二號(hào)加壓缸的容積是反應(yīng)釜的容積的1.5倍，一號(hào)減壓缸的容積是一號(hào)加壓缸和二號(hào)加壓缸的容積的1.5倍，二號(hào)減壓缸的容積是一號(hào)減壓缸的容積的1.5倍，梯級(jí)遞增的容積以滿足混合漿料壓力逐級(jí)遞減時(shí)體積的膨脹要求，增強(qiáng)射流效果，利于成品的排放；一號(hào)加壓缸通過傳動(dòng)桿與二號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)式連接，二號(hào)加壓缸通過傳動(dòng)桿與三號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)式連接，一號(hào)減壓缸通過傳動(dòng)桿與四號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)式連接，二號(hào)減壓缸通過傳動(dòng)桿與五號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)機(jī)械傳動(dòng)式連接；一號(hào)單向射流閥、雙向射流閥、二號(hào)單向射流閥、三號(hào)單向射流閥和四號(hào)單向射流閥用于聚能并制造進(jìn)口與出口壓差實(shí)現(xiàn)射流。

本發(fā)明涉及的一號(hào)單向射流閥、二號(hào)單向射流閥、三號(hào)單向射流閥和四號(hào)單向射流閥的主體結(jié)構(gòu)均包括閥體、閥腔、閥芯、通道、閥桿、密封件和手輪；閥體的內(nèi)部設(shè)置有閥腔和閥芯，圓形結(jié)構(gòu)的閥腔固定設(shè)置在閥體的內(nèi)部中心處，閥芯的內(nèi)部設(shè)置有水滴形結(jié)構(gòu)的通道，閥芯與穿過閥體上部的閥桿連接，閥體與閥桿之間設(shè)置有密封件，閥桿的上部與手輪連接，手輪的驅(qū)動(dòng)方式包括手動(dòng)和電動(dòng)，密封件為橡膠密封件；雙向射流閥的結(jié)構(gòu)與一號(hào)單向射流閥、二號(hào)單向射流閥、三號(hào)單向射流閥和四號(hào)單向射流閥的結(jié)構(gòu)相同，一號(hào)單向射流閥、二號(hào)單向射流閥、三號(hào)單向射流閥和四號(hào)單向射流閥是支持混合漿料單向流動(dòng)的調(diào)節(jié)閥，雙向射流閥是支持混合漿料雙向流動(dòng)的調(diào)節(jié)閥，順時(shí)針驅(qū)動(dòng)手輪使閥芯的底部接觸到閥體的底部，閥芯遮蓋閥腔阻止混合漿料流通，閥腔呈關(guān)閉狀態(tài)，逆時(shí)針驅(qū)動(dòng)手輪使閥芯上移，通道與閥腔重合，閥腔呈開啟狀態(tài)，混合漿料開始射流，通過手輪調(diào)整閥芯繼續(xù)上行增大通道與閥腔重合面，增加閥腔的開度，閥芯的頂部接觸到閥體的頂部時(shí)，通道與閥腔完全重合，混合漿料射流強(qiáng)度達(dá)到最大值，閥腔的開度最大，閥腔的開度范圍為0.05-50mm。

本發(fā)明涉及的反應(yīng)釜、一號(hào)取樣閥、一號(hào)加壓缸、二號(hào)加壓缸、一號(hào)減壓缸、二號(hào)減壓缸、儲(chǔ)存容器、一號(hào)單向射流閥、安全閥、充液閥、雙向射流閥、二號(hào)取樣閥、二號(hào)單向射流閥、三號(hào)單向射流閥、四號(hào)單向射流閥、三號(hào)取樣閥、排出閥和閥門的材質(zhì)均為304不銹鋼；一號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)、二號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)、三號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)、四號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)和五號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)均配備市售的標(biāo)準(zhǔn)電液驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用電液一體驅(qū)動(dòng)方式。

本發(fā)明涉及的石墨烯復(fù)合分散液制備裝置使用時(shí)，解脫限位器，操縱一號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)上行帶動(dòng)塞蓋上行，通過反應(yīng)釜的廣口向反應(yīng)釜中裝入設(shè)定數(shù)量的粉狀石墨烯，操縱一號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)下行帶動(dòng)塞蓋下行，塞蓋下行至限位器的下部時(shí)，限位器自動(dòng)進(jìn)入限位，反應(yīng)釜處于密封狀態(tài)，停止操縱一號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)，打開安全閥和放氣口，打開充液閥通過充液口向反應(yīng)釜中注入純水、潤滑油、液壓油或高分子材料，純水、潤滑油、液壓油或高分子材料注入完畢后，關(guān)閉充液閥，啟動(dòng)電熱元件、換能器和電機(jī)，電機(jī)通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)螺旋攪拌刀頭攪拌石墨烯與純水、潤滑油、液壓油或高分子材料形成的混合漿料，觀察一號(hào)壓力表和溫度計(jì)，當(dāng)壓力和溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉電機(jī)停止攪拌，操縱二號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)使一號(hào)加壓缸的活塞上行，一號(hào)加壓缸的負(fù)壓開啟一號(hào)單向射流閥，同時(shí)操縱一號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)下行推動(dòng)左塞蓋和右塞蓋下行，反應(yīng)釜的正壓推擠混合漿料從漿料出口經(jīng)過一號(hào)單向射流閥進(jìn)入一號(hào)加壓缸，當(dāng)塞蓋下行至反應(yīng)釜的底部時(shí)，螺旋攪拌刀頭嵌入半球形凹窩內(nèi)，一號(hào)加壓缸的壓力較其初始?jí)毫档?5％，當(dāng)一號(hào)加壓缸的活塞上行至上死點(diǎn)時(shí)，操縱三號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)使二號(hào)加壓缸的活塞上行，二號(hào)加壓缸的負(fù)壓開啟雙向射流閥，操縱二號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)使一號(hào)加壓缸的活塞下行推擠混合漿料經(jīng)雙向射流閥射流進(jìn)入二號(hào)加壓缸，當(dāng)二號(hào)加壓缸的活塞到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，一號(hào)加壓缸的活塞到達(dá)下死點(diǎn)，一號(hào)加壓缸與二號(hào)加壓缸配合完成對(duì)混合漿料的第一次射流分散；操縱二號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)使一號(hào)加壓缸的活塞上行，操縱三號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)使二號(hào)加壓缸的活塞下行推壓混合漿料經(jīng)雙向射流閥射流回一號(hào)加壓缸，一號(hào)加壓缸的活塞上行至上死點(diǎn)時(shí)，二號(hào)加壓缸的活塞下行至下死點(diǎn)，一號(hào)加壓缸與二號(hào)加壓缸再次配合完成對(duì)混合漿料的第二次射流分散，根據(jù)需求設(shè)定混合漿料的射流分散次數(shù)；操縱四號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)使一號(hào)減壓缸的活塞上行，一號(hào)減壓缸的負(fù)壓開啟二號(hào)單向射流閥，操縱三號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)使二號(hào)加壓缸的活塞下行推壓混合漿料經(jīng)二號(hào)單向射流閥射流進(jìn)入一號(hào)減壓缸，一號(hào)減壓缸的壓力較其初始?jí)毫档?0％，當(dāng)一號(hào)減壓缸的活塞到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，操縱五號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)下行使二號(hào)減壓缸的活塞上行，二號(hào)減壓缸的負(fù)壓開啟三號(hào)單向射流閥，操縱四號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)使一號(hào)減壓缸的活塞下行推壓混合漿料經(jīng)三號(hào)單向射流閥射流進(jìn)入二號(hào)減壓缸，二號(hào)減壓缸的壓力較其初始?jí)毫档?5％，當(dāng)二號(hào)減壓缸的活塞到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，打開四號(hào)單向射流閥和排出閥，操縱五號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)使二號(hào)減壓缸的活塞下行推壓混合漿料經(jīng)四號(hào)單向射流閥和排出閥射流至儲(chǔ)存容器，得到石墨烯復(fù)合分散液，石墨烯分散充分、無漂浮、團(tuán)聚或聚沉現(xiàn)象，性能穩(wěn)定；制備過程中，根據(jù)需要分別打開一號(hào)取樣閥、二號(hào)取樣閥獲三號(hào)取樣閥通過一號(hào)取樣口、二號(hào)取樣口或三號(hào)取樣口提取并觀測(cè)混合漿料各個(gè)階段的參數(shù)，通過一號(hào)取樣閥、一號(hào)取樣口、三號(hào)取樣閥和三號(hào)取樣口能夠?qū)κ?fù)合分散液制備裝置進(jìn)行氣壓試驗(yàn)、充水清洗和充氣吹掃；一號(hào)壓力表、二號(hào)壓力表、三號(hào)壓力表、四號(hào)壓力表和五號(hào)壓力表用于實(shí)時(shí)觀測(cè)混合漿料的壓力，制備過程中出現(xiàn)壓力超出設(shè)定值時(shí)，安全閥自動(dòng)開啟釋放壓力消除安全隱患。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用的單向射流閥和雙向射流閥的開度可調(diào)節(jié)，適用于粘度和密度范圍大的介質(zhì)，塞蓋式結(jié)構(gòu)的反應(yīng)釜便于物料裝填與排出，能夠大幅度提高制備效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，電液伺服機(jī)構(gòu)具有能耗少、效率高和操控方便的優(yōu)點(diǎn)，特別適合與規(guī)?；a(chǎn)或智能化生產(chǎn)線配套使用，在反應(yīng)釜中將石墨烯與純水、潤滑油、液壓油或高分子材料混合成漿料，利用高壓射流技術(shù)石墨烯在高壓射流產(chǎn)生的沖擊力、摩擦力和空化能量下在分散融合于純水、潤滑油、液壓油或高分子材料中，空化能量能在瞬間破壞混合漿料的粒子結(jié)構(gòu)，然后混合漿料粒子自行重組，促進(jìn)石墨烯充分分散和融合，沒有完全分散融合的石墨烯經(jīng)過往復(fù)多次高壓射流充分分散融合，得到功能性石墨烯復(fù)合分散液，射流次數(shù)按需可控；其結(jié)構(gòu)簡單，原理科學(xué)合理，操作性強(qiáng)，使用環(huán)境友好，安全環(huán)保，廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥和食品加工等領(lǐng)域，易于推廣使用。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2為本發(fā)明涉及的反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖3為本發(fā)明涉及的增壓缸的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖4為本發(fā)明涉及的單向射流閥關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖5為本發(fā)明涉及的單向射流閥開啟狀態(tài)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

具體實(shí)施方式：

下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例涉及的石墨烯復(fù)合分散液制備裝置的主體結(jié)構(gòu)包括反應(yīng)釜1、一號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)2、一號(hào)取樣閥3、一號(hào)取樣口4、一號(hào)加壓缸5、二號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)6、二號(hào)加壓缸7、三號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)8、一號(hào)減壓缸9、四號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)10、二號(hào)減壓缸11、五號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)12、儲(chǔ)存容器13、一號(hào)壓力表14、一號(hào)分支管道15、一號(hào)單向射流閥16、二號(hào)壓力表17、安全閥18、充液閥19、充液口20、二號(hào)分支管道21、雙向射流閥22、三號(hào)壓力表23、二號(hào)取樣閥24、二號(hào)取樣口25、二號(hào)單向射流閥26、四號(hào)壓力表27、三號(hào)單向射流閥28、五號(hào)壓力表29、四號(hào)單向射流閥30、三號(hào)取樣閥31、排出閥32、三號(hào)取樣口33和閥門34；反應(yīng)釜1的上端與一號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)2機(jī)械傳動(dòng)式連接，反應(yīng)釜1的右下部設(shè)置有一號(hào)取樣閥3，一號(hào)取樣閥3與一號(hào)取樣口4法蘭式連接，反應(yīng)釜1的左下部與一號(hào)加壓缸5的右下部管道式連接，一號(hào)加壓缸5的上端與二號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)6機(jī)械傳動(dòng)式連接，一號(hào)加壓缸5的左下部與二號(hào)加壓缸7的右下部管道式連接，二號(hào)加壓缸7的上端與三號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)8機(jī)械傳動(dòng)式連接，二號(hào)加壓缸7的左下部與一號(hào)減壓缸9的右下部管道式連接，一號(hào)減壓缸9的上端與四號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)10機(jī)械傳動(dòng)式連接，一號(hào)減壓缸9的左下部與二號(hào)減壓缸11的右下部管道式連接，二號(hào)減壓缸11的上端與五號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)12機(jī)械傳動(dòng)式連接，二號(hào)減壓缸11的左下部與儲(chǔ)存容器13管道式連接；反應(yīng)釜1與一號(hào)加壓缸5之間的管道上從右至左依次設(shè)置有一號(hào)壓力表14、一號(hào)分支管道15、一號(hào)單向射流閥16和二號(hào)壓力表17，一號(hào)分支管道15上從上至下依次設(shè)置有安全閥18、充液閥19和充液口20；一號(hào)加壓缸5與二號(hào)加壓缸7之間的管道上從右至左依次設(shè)置有二號(hào)分支管道21、雙向射流閥22和三號(hào)壓力表23，二號(hào)分支管道21上從下至上依次設(shè)置有二號(hào)取樣閥24和二號(hào)取樣口25；二號(hào)加壓缸7與一號(hào)減壓缸9之間的管道上從右至左依次設(shè)置有二號(hào)單向射流閥26和四號(hào)壓力表27；一號(hào)減壓缸9與二號(hào)減壓缸11之間的管道上從右至左依次設(shè)置有三號(hào)單向射流閥28和五號(hào)壓力表29；二號(hào)減壓缸11與儲(chǔ)存容器13之間的管道上從右至左依次設(shè)置有四號(hào)單向射流閥30、三號(hào)取樣閥31和排出閥32，三號(hào)取樣閥31與三號(hào)取樣口33法蘭式連接，一號(hào)壓力表14、二號(hào)壓力表17、三號(hào)壓力表23、四號(hào)壓力表27和五號(hào)壓力表29分別為自帶閥門34的市售產(chǎn)品；各部件配合構(gòu)成設(shè)計(jì)工作壓力和設(shè)計(jì)工作溫度分別為12MPa/cm²和120℃的石墨烯復(fù)合分散液制備裝置。

本實(shí)施例涉及的反應(yīng)釜1的主體結(jié)構(gòu)包括釜體50、漿出料口51、限位器52、電熱元件53、塞蓋54、半球形凹窩55、密封圈56、換能器57、溫度計(jì)58、壓力表59、放氣口60、傳動(dòng)架61、電機(jī)62、傳動(dòng)軸63和螺旋攪拌刀頭64；廣口瓶形內(nèi)空式結(jié)構(gòu)的釜體50的內(nèi)壁下端開設(shè)有漿料出口51，釜體50的外壁上端設(shè)置有限位器52，釜體50的外壁下端包覆有電熱元件53，釜體50的內(nèi)部設(shè)置有圓形板狀結(jié)構(gòu)的塞蓋54，塞蓋54的底部中心處開設(shè)有半球形凹窩55，塞蓋54的外圍包覆有密封圈56，塞蓋54的左側(cè)設(shè)置有換能器57和溫度計(jì)58，塞蓋54的右側(cè)設(shè)置有帶有閥門的壓力表59和帶有放氣閥的放氣口60，塞蓋54的頂部設(shè)置有門字形結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)架61，電機(jī)62與傳動(dòng)軸63的上端連接，塞蓋54與傳動(dòng)軸63之間設(shè)置有密封圈56，傳動(dòng)軸63貫穿塞蓋54的中心并伸入釜體50的內(nèi)部，傳動(dòng)軸63的下端設(shè)置有螺旋攪拌刀頭64,螺旋攪拌刀頭64的形狀與半球形凹窩55相對(duì)應(yīng)，半球形凹窩55能夠包容螺旋攪拌刀頭64；塞蓋54既是活塞又是頂蓋；密封圈56為橡膠密封圈；換能器57為超聲波換能器；塞蓋式結(jié)構(gòu)的反應(yīng)釜1通過傳動(dòng)架61與一號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)2機(jī)械傳動(dòng)式連接，用于加熱、攪拌和剪切石墨烯復(fù)合漿料。

本實(shí)施例涉及的一號(hào)加壓缸5和二號(hào)加壓缸7的主體結(jié)構(gòu)均包括缸體80、進(jìn)液口81、出液口82、加熱元件83、活塞84、密封圓圈85和傳動(dòng)桿86；內(nèi)空式圓柱形結(jié)構(gòu)的缸體80的內(nèi)壁下端對(duì)稱式開設(shè)有進(jìn)液口81和出液口82，缸體80的外壁下側(cè)包覆有加熱元件83，缸體80的內(nèi)部設(shè)置有圓形板狀結(jié)構(gòu)的活塞84，活塞84的外圍包覆有密封圓圈85，圓柱形結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)桿86通過缸體80上部的開口與活塞84機(jī)械傳動(dòng)式連接；密封圓圈85為橡膠密封條；一號(hào)減壓缸9和二號(hào)減壓缸11的主體結(jié)構(gòu)與一號(hào)加壓缸5和二號(hào)加壓缸7的主體結(jié)構(gòu)相同，一號(hào)加壓缸5和二號(hào)加壓缸7的容積相同，一號(hào)加壓缸5和二號(hào)加壓缸7的容積是反應(yīng)釜1的容積的1.5倍，一號(hào)減壓缸9的容積是一號(hào)加壓缸5和二號(hào)加壓缸7的容積的1.5倍，二號(hào)減壓缸11的容積是一號(hào)減壓缸9的容積的1.5倍，梯級(jí)遞增的容積以滿足混合漿料壓力逐級(jí)遞減時(shí)體積的膨脹要求，增強(qiáng)射流效果，利于成品的排放；一號(hào)加壓缸5通過傳動(dòng)桿86與二號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)6機(jī)械傳動(dòng)式連接，二號(hào)加壓缸7通過傳動(dòng)桿86與三號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)8機(jī)械傳動(dòng)式連接，一號(hào)減壓缸9通過傳動(dòng)桿86與四號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)10機(jī)械傳動(dòng)式連接，二號(hào)減壓缸11通過傳動(dòng)桿86與五號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)12機(jī)械傳動(dòng)式連接；一號(hào)單向射流閥16、雙向射流閥22、二號(hào)單向射流閥26、三號(hào)單向射流閥28和四號(hào)單向射流閥30用于聚能并制造進(jìn)口與出口壓差實(shí)現(xiàn)射流。

本實(shí)施例涉及的一號(hào)單向射流閥16、二號(hào)單向射流閥26、三號(hào)單向射流閥28和四號(hào)單向射流閥30的主體結(jié)構(gòu)均包括閥體90、閥腔91、閥芯92、通道93、閥桿94、密封件95和手輪96；閥體90的內(nèi)部設(shè)置有閥腔91和閥芯92，圓形結(jié)構(gòu)的閥腔91固定設(shè)置在閥體90的內(nèi)部中心處，閥芯92的內(nèi)部設(shè)置有水滴形結(jié)構(gòu)的通道93，閥芯92與穿過閥體90上部的閥桿94連接，閥體90與閥桿94之間設(shè)置有密封件95，閥桿94的上部與手輪96連接，手輪96的驅(qū)動(dòng)方式包括手動(dòng)和電動(dòng)，密封件95為橡膠密封件；雙向射流閥22的結(jié)構(gòu)與一號(hào)單向射流閥16、二號(hào)單向射流閥26、三號(hào)單向射流閥28和四號(hào)單向射流閥30的結(jié)構(gòu)相同，一號(hào)單向射流閥16、二號(hào)單向射流閥26、三號(hào)單向射流閥28和四號(hào)單向射流閥30是支持混合漿料單向流動(dòng)的調(diào)節(jié)閥，雙向射流閥22是支持混合漿料雙向流動(dòng)的調(diào)節(jié)閥，順時(shí)針驅(qū)動(dòng)手輪96使閥芯92的底部接觸到閥體1的底部，閥芯92遮蓋閥腔91阻止混合漿料流通，閥腔91呈關(guān)閉狀態(tài)，逆時(shí)針驅(qū)動(dòng)手輪96使閥芯92上移，通道93與閥腔91重合，閥腔91呈開啟狀態(tài)，混合漿料開始射流，通過手輪96調(diào)整閥芯92繼續(xù)上行增大通道93與閥腔91重合面，增加閥腔91的開度，閥芯92的頂部接觸到閥體1的頂部時(shí)，通道93與閥腔91完全重合，混合漿料射流強(qiáng)度最大，閥腔91的開度最大，閥腔91的開度范圍為0.05-50mm。

本實(shí)施例涉及的反應(yīng)釜1、一號(hào)取樣閥3、一號(hào)加壓缸5、二號(hào)加壓缸7、一號(hào)減壓缸9、二號(hào)減壓缸11、儲(chǔ)存容器13、一號(hào)單向射流閥16、安全閥18、充液閥19、雙向射流閥22、二號(hào)取樣閥24、二號(hào)單向射流閥26、三號(hào)單向射流閥28、四號(hào)單向射流閥30、三號(hào)取樣閥31、排出閥32和閥門34的材質(zhì)均為304不銹鋼；一號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)2、二號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)6、三號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)8、四號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)10和五號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)12均配備市售的標(biāo)準(zhǔn)電液驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用電液一體驅(qū)動(dòng)方式。

本實(shí)施例涉及的石墨烯復(fù)合分散液制備裝置使用時(shí)，解脫限位器52，操縱一號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)2上行帶動(dòng)塞蓋54上行，通過反應(yīng)釜1的廣口向反應(yīng)釜1中裝入設(shè)定數(shù)量的粉狀石墨烯，操縱一號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)2下行帶動(dòng)塞蓋54下行，塞蓋54下行至限位器52的下部時(shí)，限位器52自動(dòng)進(jìn)入限位，反應(yīng)釜1處于密封狀態(tài)，停止操縱一號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)2，打開安全閥18和放氣口60，打開充液閥19通過充液口20向反應(yīng)釜1中注入純水、潤滑油、液壓油或高分子材料，純水、潤滑油、液壓油或高分子材料注入完畢后，關(guān)閉充液閥19，啟動(dòng)電熱元件53、換能器57和電機(jī)62，電機(jī)62通過傳動(dòng)軸63帶動(dòng)螺旋攪拌刀頭64攪拌石墨烯與純水、潤滑油、液壓油或高分子材料形成的混合漿料，觀察一號(hào)壓力表14和溫度計(jì)58，當(dāng)壓力和溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉電機(jī)62停止攪拌，操縱二號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)6使一號(hào)加壓缸5的活塞84上行，一號(hào)加壓缸5的負(fù)壓開啟一號(hào)單向射流閥16，同時(shí)操縱一號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)2下行推動(dòng)左塞蓋54和右塞蓋55下行，反應(yīng)釜1的正壓推擠混合漿料從漿料出口51經(jīng)過一號(hào)單向射流閥16進(jìn)入一號(hào)加壓缸5，當(dāng)塞蓋54下行至反應(yīng)釜1的底部時(shí)，螺旋攪拌刀頭64嵌入半球形凹窩55內(nèi)，一號(hào)加壓缸5的壓力較其初始?jí)毫档?5％，當(dāng)一號(hào)加壓缸5的活塞84上行至上死點(diǎn)時(shí)，操縱三號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)8使二號(hào)加壓缸7的活塞84上行，二號(hào)加壓缸7的負(fù)壓開啟雙向射流閥22，操縱二號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)6使一號(hào)加壓缸5的活塞84下行推擠混合漿料經(jīng)雙向射流閥22射流進(jìn)入二號(hào)加壓缸7，當(dāng)二號(hào)加壓缸7的活塞84到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，一號(hào)加壓缸5的活塞84到達(dá)下死點(diǎn)，一號(hào)加壓缸5與二號(hào)加壓缸7配合完成對(duì)混合漿料的第一次射流分散；操縱二號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)6使一號(hào)加壓缸5的活塞84上行，操縱三號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)8使二號(hào)加壓缸7的活塞84下行推壓混合漿料經(jīng)雙向射流閥22射流回一號(hào)加壓缸5，一號(hào)加壓缸5的活塞84上行至上死點(diǎn)時(shí)，二號(hào)加壓缸7的活塞84下行至下死點(diǎn)，一號(hào)加壓缸5與二號(hào)加壓缸7再次配合完成對(duì)混合漿料的第二次射流分散，根據(jù)需求設(shè)定混合漿料的射流分散次數(shù)；操縱四號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)10使一號(hào)減壓缸9的活塞84上行，一號(hào)減壓缸9的負(fù)壓開啟二號(hào)單向射流閥26，操縱三號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)8使二號(hào)加壓缸7得活塞84下行推壓混合漿料經(jīng)二號(hào)單向射流閥26射流進(jìn)入一號(hào)減壓缸9，一號(hào)減壓缸9的壓力較其初始?jí)毫档?0％，當(dāng)一號(hào)減壓缸9的活塞84到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，操縱五號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)12下行使二號(hào)減壓缸11的活塞84上行，二號(hào)減壓缸11的負(fù)壓開啟三號(hào)單向射流閥28，操縱四號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)10使一號(hào)減壓缸9的活塞84下行推壓混合漿料經(jīng)三號(hào)單向射流閥28射流進(jìn)入二號(hào)減壓缸11，二號(hào)減壓缸11的壓力較其初始?jí)毫档?5％，當(dāng)二號(hào)減壓缸11的活塞84到達(dá)上死點(diǎn)時(shí)，打開四號(hào)單向射流閥30和排出閥32，操縱五號(hào)電液伺服機(jī)構(gòu)12使二號(hào)減壓缸11的活塞84下行推壓混合漿料經(jīng)四號(hào)單向射流閥30和排出閥32射流至儲(chǔ)存容器13，得到石墨烯復(fù)合分散液，石墨烯分散充分、無漂浮、團(tuán)聚或聚沉現(xiàn)象，性能穩(wěn)定；制備過程中，根據(jù)需要分別打開一號(hào)取樣閥3、二號(hào)取樣閥24獲三號(hào)取樣閥31通過一號(hào)取樣口4、二號(hào)取樣口25或三號(hào)取樣口33提取并觀測(cè)混合漿料各個(gè)階段的參數(shù)，通過一號(hào)取樣閥3、一號(hào)取樣口4、三號(hào)取樣閥31和三號(hào)取樣口33能夠?qū)κ?fù)合分散液制備裝置進(jìn)行氣壓試驗(yàn)、充水清洗和充氣吹掃；一號(hào)壓力表14、二號(hào)壓力表17、三號(hào)壓力表23、四號(hào)壓力表27和五號(hào)壓力表29用于實(shí)時(shí)觀測(cè)混合漿料的壓力，制備過程中出現(xiàn)壓力超出設(shè)定值時(shí)，安全閥23自動(dòng)開啟釋放壓力消除安全隱患。