1.均质原理介绍
均质阀工作原理图
均质原理简述：
物料在柱塞的往复运动的作用下，输送到一个大小可调的阀组中，受到极强的压缩作用，在通过限流狭缝时，以极快的速度撞击在均质阀撞击环上，产生空穴效应，撞击效应和剪切效应，使团聚的物料均匀分散，形成稳定、均一的分散液。
2.碳纳米管简述
碳纳米管是一种新型的碳素材料，由呈六边形
排列的碳原子构成数层至数十层的同轴圆管，层与层之间保持固定的距离，约0.34nm，直径一般为2-20纳米。
碳纳米管以其优异的性能，在塑料改性，微型
电路芯片，静电屏蔽，锂电池电极等领域有着广泛应用。
2.1.应用的难点
分散剂的选择：
文献上常常出现的CNTs的表面活性剂有NaDDBS，SDS，Triton X-100.实验表明带有芳香基团的化合物，与CNTs有更好的结合能力，吸附能力更强，能获得更好的分散效果。
分散剂用量的选择：
对于外径较大的多壁碳纳米管，推荐用量为碳纳米管的10-15%，外径较小的碳纳米管用量为60-70%，对于单壁管，推荐用量为100-300%.此比例仅供参考，具体用量跟原料质量有较大关系
分散设备的选择;
在试验阶段，一般用超声设备制备碳纳米管的分散液，当样品量上升之后，超声波的操作时间太长，不利于中试和生产的进行。研磨设备无法较好地对样品进行温度控制，生产条件无法掌控，易引起产品质量的批次差异。高压分散设备是一种连续
流的设备，可以在进料和出料设置冷却，能够很好地控温，实现生产条件的一致
性，是碳纳米管分散中试和生产设备的不二选择。
2.2.实验分析
实验设备:AVESTIN高压均质机D20(20L/h)，换热器，电子显微镜，烧杯等样品：碳纳米管浆料（固含量6%），NMP
配比：75g碳纳米管浆料，75g无水乙醇，最终固含量为2.5%
实验目的：将团聚的碳纳米管分散开，并剪短碳纳米管的长度，以增加导电性
实验条件：500bar预处理一遍，1200bar高压处理两遍
实验过程:
1.使用二级均质模块，碳素材料专用分散阀，外接盘管式换热器，冷水机温度设置为10℃
2.将样品混好之后，用搅拌棒初步搅拌，设备用溶剂清洗之后，可开始均质操作，
调节分散压力至500bar,略等5-10秒后，将均质后的样品接入烧杯，开始低压的一次循环
3.高压1200bar高压分散两次，注意温度控制
2.3.实验现象：
1.初步搅拌的样品，碳纳米管属于絮状物悬浮在溶剂中
2.预处理之后，碳纳米管初步分散在溶剂中，样品粘度增大
3.高压处理一遍后，样品粘度降低，接近水溶液
高压处理两遍后，样品沿烧杯壁流下，无可见颗粒，流动性良好，无挂壁附着物，无沉淀
5.根据检测结果显示：碳纳米管由最初的相互缠绕状，变为单根分散在溶液中，分散性大大提升，溶液可稳定放置较长时间不分层
复配导电剂电镜图
总结：高压均质分散非常适合用于碳纳米管（单壁/多壁）分散液的制备，对于浆料的粘度，均质机也有较好的适应性，分散效率高，过程可控性好，又便于与其他反应设备联用，是新材料制备的一个不错选择。
3.石墨烯简介：
石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维材料，由于其具有优异的导电，导热，硬度等性能，成为现代的热门功能性材料。
3.1具体应用方向有：
1.锂电池电极材料
2.导热性能（散热，户外运动）
3.超级电容器电解液添加剂
4.导电塑料
3.2石墨烯应用难点
石墨烯难分散的问题是阻碍石墨烯应用发展的最大阻力
一，分散剂和表面活性剂的选择：一般制备石墨烯分散液会用到的分散剂是水，NMP,DMF这三种，表面活性剂则与碳纳米管的表面活性剂可以归为一个方向：PVP,SDS,SDBS等。大部分的研究者都不会添加过多的表面活性剂，但是表面活性剂不足会影响产品稳定性，所以一般添加量为0.5-1%，大部分为0.5%左右
二，分散设备的选择：分散设备有高压均质机，超声波分散机，高速剪切机，胶体磨，锆珠磨等，这些设备在帮助石墨烯稳定分散上都有一定的作用，但是单靠一种设备，很难达到既能量产，又能高质量的双面要求
4.1案例分析
实验设备：高压均质机D20，冷水机，剪切机
溶剂：纯水
固含量：1-2%
表面活性剂：（PVP）
实验条件：用剪切机进行剪切的情况下，将粉体加入纯水中，达到比例后，继续剪切30-50min。在石墨烯溶液粘度较小之后，用高压均质机1500bar处理十次
实验目的：将团聚在一起的石墨烯分散为少层或单层石墨烯，并能稳定存放
实验步骤：
1.将水称量完毕之后，用剪切机剪切水相，并加入表面活性剂
2.将称量好的石墨烯粉体逐渐加入水中，待添加完毕后，继续剪切50min左右
3.观察到溶液粘度明显降低后，开始均质处理
实验现象：
1.在石墨烯粉体添加完毕之后，继续剪切可以降低石墨烯溶液粘度，这说明高速剪切机对石墨烯分散液的分散是有一定助益的.
2.高压均质一次后，样品粘度明显增加，石墨烯分散开之后，体积增大
3.最终均质完成之后，样品表面有一定反光度和亮度，刮涂实验无肉眼可见颗粒
分散效果电镜图
结论：在高压均质+高速剪切的共同作用下，石墨烯已经达到良好的分散效果！
摘自网络。