袁天刚
总经理
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碳微球由于其优异的性能及广阔的利用前景，碳微球得到了科研人员的重点研究。碳微球是由石墨片层在玻璃相的石墨结构间断分布而构成，由于其具有高比表面，优异的化学稳定性及热稳定性等，可以制备高强度高密度C／C复合材料、高性能液相色谱柱填料、高比表面积活性炭材料、锂离子电池负极材料等一系列高性能碳材料。而作为碳微球的制备，经过近几年的研究，已经有较大的进展。总体看来，根据制备环境的不同，主要分为缩聚法，液相法及气象沉积法三种。
液相法是指反应体系初始主要相态为液态的一类制备方法。zui早使用液相法制备中间相碳微球的方法是乳化法、悬浮法等，此后又有使用不同体系的制备方法的研究的报道。乳化法主要以喹啉可溶性中间相沥青在磨碎后悬浮于硅油，加热搅拌形成乳状液，在低于软化温度下形成分散胶体，在表面张力作用下形成微球，有机溶剂清洗，干燥后炭化即可得碳微球。乳化法工艺复杂，因此应用有限。悬浮法由于类似于缩聚物工业中制备缩聚物微球所采用的方法而得名。具体方法是把中间相沥青溶于有机溶剂中，利用表面活性剂与水或其他溶剂组成悬浮液，在一定温度下强力搅拌，使中间相沥青成球。然后加热除去有机溶剂，冷却、滤析、预氧化、炭化后得到中间相碳微球。
液相法乳化法获得优质中间相碳微球的关键在于，乳化设备的选择，乳化机的剪切越强越能获得粒径更细的碳微球颗粒，SGN高剪切乳化机转速高达14000rpm，是普通乳化机的4-5倍，线速度达到41m/s。
影响分散乳化结果的因素有以下几点
1、乳化头的形式（批次式和连续式）（连续式比批次好）
2、乳化头的剪切速率（越大，效果越好）
3、乳化头的齿形结构（分为初齿，中齿，细齿，超细齿，约细齿效果越好）
4、物料在乳化墙体的停留时间，乳化分散时间（可以看作同等的电机，流量越小，效果越好）
5、循环次数（越多，效果越好，到设备的期限，就不能再好）
高的转速和剪切率对于获得超细微悬浮液是至关重要的。根据一些行业特殊要求，SGN公司在GR2000系列的基础上又开发出GRS2000超高速剪切乳化机机。设备转速可达14000rpm，转子的速度可以达到41m/s。在该速度范围内，由剪切力所造成的湍流结合专门研制的电机可以使粒径范围小到纳米级。剪切力更强，乳液的粒经分布更窄。由于能量密度*，无需其他辅助分散设备,可以达到普通的高压均质机的400BAR压力下的颗粒大小。
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