一种用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨的制作方法

本技术涉及混合搅拌的，更确切地说涉及一种用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨。

背景技术：

1、石墨烯气凝胶是一种由石墨烯材料作为原料构建的三维多孔结构，具有超轻、高强度、高弹性、高热稳定性和优异的电学性能等特性，在许多领域都具有广泛的应用前景，如航空航天、国防、能源、环保等。规模化生产石墨烯气凝胶最常用的制备法之一是通过化学还原法先制备出石墨烯水凝胶，在石墨烯水凝胶的制备过程中，由于氧化石墨烯滤饼原料置于反应釜的水溶液中容易发生团聚结块，难以完全分散形成溶胶，同时分散时间长，滤饼块体难以打散。现有技术中，传统锚式搅拌桨虽然可用于搅拌粘度较高的混合物，但是搅拌方式太过单一，缺少剪切力，对结块滤饼等物料的搅拌效率低下；而传统叶式搅拌浆虽然分散能力有所提高，但死区太大，难以满足石墨烯水凝胶的制备需求。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是，提供一种用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，对氧化石墨烯滤饼原料发生团聚结块的水溶液能充分搅拌并均匀打散，而且搅拌效率高。

2、本实用新型的技术解决方案是，提供一种用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，包括搅拌轴，搅拌轴上从上至下依次设置有叶式搅拌浆、齿型搅拌浆和锚式搅拌桨；叶式搅拌浆用于在转动的时候下压被搅拌物料；锚式搅拌桨用于在转动的时候将沉降在底部的物料向上搅起；齿型搅拌浆用于在转动的时候对物料进行分散剪切。

3、与现有技术相比，本实用新型的用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨有以下优点：当搅拌轴转动时，驱动叶式搅拌浆、齿型搅拌浆和锚式搅拌桨同步转动，叶式搅拌浆转动下压被搅拌物料，使位于上部的物料向中部流动，锚式搅拌桨转动将沉降在底部的物料向上搅起，使位于底部的物料也向中部流动，齿型搅拌浆转动则对位于中部的物料进行分散剪切，如此，叶式搅拌浆和锚式搅拌桨形成协同作用，使物料不断向中部循环流动，并由齿型搅拌浆不断进行剪切细分，达到充分分散物料的效果，对氧化石墨烯滤饼原料发生团聚结块的水溶液能充分搅拌并均匀打散，而且搅拌效率高。

4、优选的，齿型搅拌浆包括至少一片扇形桨叶。采用此结构，扇形桨叶随轴转动能对物料不断进行剪切细分。

5、优选的，扇形桨叶的外缘设置有若干个第一锯齿。采用此结构，在扇形桨叶上设置第一锯齿，提高了对物料剪切分散的力度和效率。

6、优选的，第一锯齿上均设置有第二锯齿，第一锯齿与第二锯齿垂直设置。采用此结构，设置与第一锯齿垂直的第二锯齿，能在扇形桨叶所在的平面与垂直于扇形桨叶的平面上同时对物料剪切分散，进一步提高了对物料剪切分散的力度和效率。

7、优选的，相邻的第二锯齿上下反向设置。采用此结构，相邻的第二锯齿在扇形桨叶所在平面的上下两侧同时对物料剪切分散，进一步提高了对物料剪切分散的效率。

8、优选的，齿型搅拌浆包括第二轴套，第二轴套套接在搅拌轴上，扇形桨叶设置在第二轴套的周面上。采用此结构，方便齿型搅拌浆制造及装配。

9、优选的，扇形桨叶至少有两片且在第二轴套的周面上呈上下交错设置。采用此结构，扇形桨叶在第二轴套呈立体状分布且上下交错，在中部形成多层剪切层，有利于提高对物料剪切分散的效率。

10、优选的，搅拌轴上在叶式搅拌浆和锚式搅拌桨之间设置有至少两个齿型搅拌浆。采用此结构，多个齿型搅拌浆在中部形成多层剪切层，有利于提高对物料剪切分散的效率。

11、优选的，扇形桨叶在搅拌轴的横截面上的投影绕着搅拌轴均匀分布。采用此结构，扇形桨叶在搅拌轴的周向均匀分布，有利于提高对搅拌轴外围物料的剪切分散效率。

12、优选的，扇形桨叶与第二轴套是一体式结构。采用此结构，扇形桨叶与第二轴套可以是一体式铸造或者焊接成一体式，方便整体装配在搅拌轴上，减少装配步骤。

13、优选的，扇形桨叶与第二轴套是分体式结构，且扇形桨叶可拆卸连接在第二轴套上。采用此结构，方便扇形桨叶与第二轴套自由拆装，方便更换疲劳变形或损坏的扇形桨叶。

14、优选的，叶式搅拌浆包括至少一片斜片式桨叶。采用此结构，斜片式桨叶能在随轴转动时下压被搅拌物料，使位于上部的物料向中部流动。

15、优选的，叶式搅拌浆包括第一轴套，第一轴套套接在搅拌轴上，斜片式桨叶设置在第一轴套的周面上。采用此结构，方便叶式搅拌浆制造及装配。

16、优选的，斜片式桨叶与第一轴套是一体式结构。采用此结构，斜片式桨叶与第一轴套可以是一体式铸造或者焊接成一体式，方便整体装配在搅拌轴上，减少装配步骤。

17、优选的，斜片式桨叶与第一轴套是分体式结构，且斜片式桨叶可拆卸连接在第一轴套上。采用此结构，方便斜片式桨叶与第一轴套自由拆装，方便更换疲劳变形或损坏的斜片式桨叶。

18、优选的，锚式搅拌桨包括至少一片锚式弯折桨叶。采用此结构，锚式弯折桨叶能在随轴转动时将沉降在底部的物料向上搅起，使位于底部的物料也向中部流动。

19、优选的，锚式搅拌桨包括第三轴套，第三轴套套接在搅拌轴上，锚式弯折桨叶设置在第三轴套的周面上。采用此结构，方便锚式搅拌桨制造及装配。

20、优选的，锚式弯折桨叶与第三轴套是一体式结构。采用此结构，锚式弯折桨叶与第三轴套可以是一体式铸造或者焊接成一体式，方便整体装配在搅拌轴上，减少装配步骤。

21、优选的，锚式弯折桨叶与第三轴套是分体式结构，且锚式弯折桨叶可拆卸连接在第三轴套上。采用此结构，方便锚式弯折桨叶与第三轴套自由拆装，方便更换疲劳变形或损坏的锚式弯折桨叶。

技术特征：

1.一种用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，其特征在于，包括搅拌轴(4)，搅拌轴(4)上从上至下依次设置有叶式搅拌浆(1)、齿型搅拌浆(2)和锚式搅拌桨(3)；叶式搅拌浆(1)用于在转动的时候下压被搅拌物料；锚式搅拌桨(3)用于在转动的时候将沉降在底部的物料向上搅起；齿型搅拌浆(2)用于在转动的时候对物料进行分散剪切。

2.根据权利要求1所述的用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，其特征在于，齿型搅拌浆(2)包括至少一片扇形桨叶(2-1)，扇形桨叶(2-1)的外缘设置有若干个第一锯齿(2-3)。

3.根据权利要求2所述的用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，其特征在于，第一锯齿(2-3)上均设置有第二锯齿(2-4)，第一锯齿(2-3)与第二锯齿(2-4)垂直设置，相邻的第二锯齿(2-4)上下反向设置。

4.根据权利要求2所述的用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，其特征在于，齿型搅拌浆(2)包括第二轴套(2-2)，第二轴套(2-2)套接在搅拌轴(4)上，扇形桨叶(2-1)设置在第二轴套(2-2)的周面上，扇形桨叶(2-1)至少有两片且呈上下交错设置。

5.根据权利要求2所述的用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，其特征在于，搅拌轴(4)上在叶式搅拌浆(1)和锚式搅拌桨(3)之间设置有至少两个齿型搅拌浆(2)，齿型搅拌浆(2)依次上下设置。

6.根据权利要求4或5所述的用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，其特征在于，扇形桨叶(2-1)在搅拌轴(4)的横截面上的投影绕着搅拌轴(4)均匀分布。

7.根据权利要求2所述的用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，其特征在于，齿型搅拌浆(2)包括第二轴套(2-2)，第二轴套(2-2)套接在搅拌轴(4)上，扇形桨叶(2-1)设置在第二轴套(2-2)的周面上，扇形桨叶(2-1)与第二轴套(2-2)是一体式结构。

8.根据权利要求2所述的用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，其特征在于，齿型搅拌浆(2)包括第二轴套(2-2)，第二轴套(2-2)套接在搅拌轴(4)上，扇形桨叶(2-1)设置在第二轴套(2-2)的周面上，扇形桨叶(2-1)与第二轴套(2-2)是分体式结构，且扇形桨叶(2-1)可拆卸连接在第二轴套(2-2)上。

9.根据权利要求1所述的用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，其特征在于，叶式搅拌浆(1)包括至少一片斜片式桨叶(1-1)。

10.根据权利要求9所述的用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，其特征在于，叶式搅拌浆(1)包括第一轴套(1-2)，第一轴套(1-2)套接在搅拌轴(4)上，斜片式桨叶(1-1)设置在第一轴套(1-2)的周面上。

11.根据权利要求10所述的用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，其特征在于，斜片式桨叶(1-1)与第一轴套(1-2)是一体式结构。

12.根据权利要求10所述的用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，其特征在于，斜片式桨叶(1-1)与第一轴套(1-2)是分体式结构，且斜片式桨叶(1-1)可拆卸连接在第一轴套(1-2)上。

13.根据权利要求1所述的用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，其特征在于，锚式搅拌桨(3)包括至少一片锚式弯折桨叶(3-1)。

14.根据权利要求13所述的用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，其特征在于，锚式搅拌桨(3)包括第三轴套(3-2)，第三轴套(3-2)套接在搅拌轴(4)上，锚式弯折桨叶(3-1)设置在第三轴套(3-2)的周面上。

15.根据权利要求14所述的用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，其特征在于，锚式弯折桨叶(3-1)与第三轴套(3-2)是一体式结构。

16.根据权利要求14所述的用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，其特征在于，锚式弯折桨叶(3-1)与第三轴套(3-2)是分体式结构，且锚式弯折桨叶(3-1)可拆卸连接在第三轴套(3-2)上。

技术总结
本技术提供一种用于石墨烯水凝胶规模化生产的搅拌桨，包括搅拌轴，搅拌轴上从上至下依次设置有叶式搅拌浆、齿型搅拌浆和锚式搅拌桨；叶式搅拌浆用于在转动的时候下压被搅拌物料；锚式搅拌桨用于在转动的时候将沉降在底部的物料向上搅起；齿型搅拌浆用于在转动的时候对物料进行分散剪切。本技术的搅拌桨在工作时，叶式搅拌浆和锚式搅拌桨形成协同作用，使物料不断向中部循环流动，并由齿型搅拌浆不断进行剪切细分，达到充分分散物料的效果，如此，对氧化石墨烯滤饼原料发生团聚结块的水溶液能充分搅拌并均匀打散，而且搅拌效率高。

技术研发人员：郑啸天,金晓军,牟遗锐,冯子博,刘兆平
受保护的技术使用者：宁波石墨烯创新中心有限公司
技术研发日：20240223
技术公布日：2025/2/20