用於測試碳納米管漿料砂磨用氧化鋯珠內部硬度的裝置的製作方法
2023-08-07 06:34:51 1
本申請涉及碳納米管漿料生產過程中的一種輔助檢驗裝置，特別是一種用於測試碳納米管漿料砂磨用氧化鋯珠內部硬度的裝置。
背景技術：
碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結構連接完美，具有許多異常的力學、電學和化學性能。
碳納米管具有良好的力學性能，CNTs抗拉強度達到50～200GPa,是鋼的100倍,密度卻只有鋼的1/6，至少比常規石墨纖維高一個數量級；它的彈性模量可達1TPa，與金剛石的彈性模量相當，約為鋼的5倍。對於具有理想結構的單層壁的碳納米管，其抗拉強度約800GPa。碳納米管的結構雖然與高分子材料的結構相似，但其結構卻比高分子材料穩定得多。碳納米管是目前可製備出的具有最高比強度的材料。若將以其他工程材料為基體與碳納米管制成複合材料, 可使複合材料表現出良好的強度、彈性、抗疲勞性及各向同性，給複合材料的性能帶來極大的改善。
碳納米管的硬度與金剛石相當，卻擁有良好的柔韌性，可以拉伸。2000年10月，美國賓州州立大學的研究人員稱，碳納米管的強度比同體積鋼的強度高100倍，重量卻只有後者的1/6到1/7。碳納米管因而被稱「超級纖維」。莫斯科大學的研究人員曾將碳納米管置於1011 MPa的水壓下（相當於水下10000米深的壓強），由於巨大的壓力，碳納米管被壓扁。撤去壓力後，碳納米管像彈簧一樣立即恢復了形狀，表現出良好的韌性。這啟示人們可以利用碳納米管制造輕薄的彈簧，用在汽車、火車上作為減震裝置，能夠大大減輕重量。
碳納米管具有良好的導電性能，由於碳納米管的結構與石墨的片層結構相同，所以具有很好的電學性能，電導率通常可達銅的1萬倍。
碳納米管具有良好的傳熱性能，碳納米管可以合成高各向異性的熱傳導材料。另外，碳納米管有著較高的熱導率，只要在複合材料中摻雜微量的碳納米管，該複合材料的熱導率將會可能得到很大的改善。
由於碳納米管具有上述諸多的優異特性，故近些年碳納米管及納米材料的研究也越來越深入，碳納米管廣闊的應用前景也不斷地展現出來。
2016年5月4日公開的申請號為201510950204.6的中國發明專利申請，其發明創造的名稱為「一種鋰電池用碳納米管漿料及其製備方法」，碳納米管漿料中的成分為碳納米管、碳黑、表面活性劑、增稠劑、溶劑。其配比為，碳納米管：碳黑：表面活性劑：增稠劑：溶劑=（3~10wt%）:（0~8wt%）:（0.1~1.3wt%）:（0~1wt%）:（80~96wt%），採用該配比按照混合攪拌工藝製備均勻分散均勻的碳納米管漿料。在表面活性、增稠劑的作用下，採用高速機械攪拌和超聲攪拌相結合的方式，使導電劑分散程度大大提高。對難以分散的碳納米管導電劑進行漿料的預製備，使其達到較好的分散效果，降低了下一步用在電池漿料中的攪拌要求，可達到較好的混合效果。
2014年6月25日公開的申請號為201410114650.9的中國發明專利申請，其發明創造的名稱為「碳納米管導電漿料及其製備方法和用途」，碳納米管導電漿料由導電功能體、分散劑、溶劑按導電功能體：分散劑：溶劑=2～10：0.2～5：85～97.8的質量比配製而成。導電功能體為球狀碳納米管基團、球狀碳納米管團聚體或其與碳黑、乙炔黑、碳纖維、導電石墨、石墨烯中的一種或幾種的組合。製備方法是將所述導電功能體和分散劑按所述比例加入溶劑中攪拌，得到預混料，將預混料在研磨機中研磨，形成包含有多個粒徑為0.1～3微米的球形碳納米管基團的導電漿料。該碳納米管導電漿料可作為鋰電池正負極材料的導電劑。
上述專利申請，第一種高速機械攪拌和超聲攪拌相結合的方式，主要適合小批量生產或者粘度低的水性分散劑使用，大批量生產基本均採用第二種砂磨機進行分散。
而氧化鋯珠是以微米級及亞納米級氧化鋯與氧化釔為原料製成的，用來對要求「零汙染」及高粘度、高硬度物料的超細研磨及分散的一種研磨珠，正好適合性能要求較高的碳納米管漿料的製備。
氧化鋯珠，耐磨損，使用壽命長，因此成本也很高。然而，有些生產廠家，為追求高額利潤，採用了價格低廉的劣質氧化鋯珠，或者因成型關健技術參數沒控制好，使得硬度值不達標，從而使氧化鋯珠的磨損速度快，使用壽命大大縮短，生產線將頻繁更換氧化告知，導致成本增加，對於大量使用氧化鋯珠的砂磨連續生產線，快速磨損的氧化鋯珠將進入後道工序，導致生產的停產等。然而，氧化鋯珠的圓球形狀，尤其是直徑小的氧化鋯珠，內部硬度又難以測試，因此，也使鍍鉻氧化鋯珠大量存在。
技術實現要素：
本申請要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種用於測試碳納米管漿料砂磨用氧化鋯珠內部硬度的裝置，該用於測試碳納米管漿料砂磨用氧化鋯珠內部硬度的裝置能對氧化鋯珠的表面及內部硬度進行測試，防止硬度不合格的氧化鋯珠流入產線。
為解決上述技術問題，本申請採用的技術方案是：
一種用於測試碳納米管漿料砂磨用氧化鋯珠內部硬度的裝置，包括底座、升降杆、硬度測試針、砂輪盤和硬度顯示儀表。
底座的中心設置有弧形凹槽，弧形凹槽內壁面粘接有弧形吸盤。
升降杆設置在位於弧形凹槽一側的底座上，升降杆高度能夠升降，且升降杆能夠左右旋轉。
升降杆的頂端左側固定設置有第一水平橫杆，升降杆的頂端右側固定設置有第二水平橫杆。
硬度測試針通過懸掛杆固定設置在第一水平橫杆的底部。
砂輪盤通過轉軸與第二水平橫杆底部相連接，砂輪盤能在轉軸的帶動下轉動。
硬度顯示儀表設置在底座上，且與硬度測試針相連接。
所述弧形凹槽的深度為氧化鋯珠直徑的一半。
所述升降杆上設置有位移傳感器。
所述第一水平橫杆和第二水平橫杆對稱布置在升降杆的兩側。
所述升降杆上設置有轉角傳感器。
本申請採用上述結構後，具有如下有益效果：
1.上述弧形凹槽以及弧形凹槽內的弧形吸盤的設置，能將氧化鋯珠的底部進行吸附固定。
2.上述升降杆旋轉，能使砂輪盤位於弧形凹槽的正上方，轉軸轉動，帶動砂輪盤轉動，同時升降杆高度下降，將能對氧化鋯珠表面進行研磨。上述位移傳感器的設置，通過對升降杆升降位移的控制，進而對氧化鋯珠的研磨深度進行控制，氧化鋯珠的研磨深度一般不超過氧化鋯珠直徑的一半。
3.上述硬度測試針能在升降杆的帶動下，高度下降，對固定在弧形凹槽內的氧化鋯珠表面或內部硬度進行測試，硬度顯示儀表則能自動顯示及記錄硬度數據。
附圖說明
圖1是本申請一種用於測試碳納米管漿料砂磨用氧化鋯珠內部硬度的裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體較佳實施方式對本申請作進一步詳細的說明。
如圖1所示，一種用於測試碳納米管漿料砂磨用氧化鋯珠內部硬度的裝置，其中有底座1、弧形凹槽11、弧形吸盤12、升降杆2、電機21、硬度測試針3、第一水平橫杆31、懸掛杆32、砂輪盤4、第二水平橫杆41、轉軸42和硬度顯示儀表5等主要技術特徵。
一種用於測試碳納米管漿料砂磨用氧化鋯珠內部硬度的裝置，包括底座、升降杆、硬度測試針、砂輪盤和硬度顯示儀表。
底座的中心設置有弧形凹槽，弧形凹槽內壁面粘接有弧形吸盤。
升降杆設置在位於弧形凹槽一側的底座上，升降杆高度能夠升降，且升降杆能夠左右旋轉。升降杆的升降及旋轉優選由設置在底座內的電機所驅動。
升降杆的頂端左側固定設置有第一水平橫杆，升降杆的頂端右側固定設置有第二水平橫杆。
硬度測試針通過懸掛杆固定設置在第一水平橫杆的底部。
砂輪盤通過轉軸與第二水平橫杆底部相連接，砂輪盤能在轉軸的帶動下轉動。
硬度顯示儀表設置在底座上，且與硬度測試針相連接。
所述弧形凹槽的深度為氧化鋯珠直徑的一半。
所述升降杆上設置有位移傳感器。
所述第一水平橫杆和第二水平橫杆對稱布置在升降杆的兩側。
所述升降杆上設置有轉角傳感器。
本申請採用上述結構後，具有如下有益效果：
1.上述弧形凹槽以及弧形凹槽內的弧形吸盤的設置，能將氧化鋯珠的底部進行吸附固定。
2.上述升降杆旋轉，能使砂輪盤位於弧形凹槽的正上方，轉軸轉動，帶動砂輪盤轉動，同時升降杆高度下降，將能對氧化鋯珠表面進行研磨。上述位移傳感器的設置，通過對升降杆升降位移的控制，進而對氧化鋯珠的研磨深度進行控制，氧化鋯珠的研磨深度一般不超過氧化鋯珠直徑的一半。
3.上述硬度測試針能在升降杆的帶動下，高度下降，對固定在弧形凹槽內的氧化鋯珠表面或內部硬度進行測試，硬度顯示儀表則能自動顯示及記錄硬度數據。
以上詳細描述了本申請的優選實施方式，但是，本申請並不限於上述實施方式中的具體細節，在本申請的技術構思範圍內，可以對本申請的技術方案進行多種等同變換，這些等同變換均屬於本申請的保護範圍。