石墨烯作為一種具有優(yōu)異物理化學(xué)性能的新型材料，其制備過程中對(duì)原料研磨的精細(xì)化程度要求極高。山西煤炭研究所致力于從煤炭資源中提取制備高質(zhì)量石墨烯，在研發(fā)初期，傳統(tǒng)研磨設(shè)備存在研磨效率低、物料粒徑分布寬、易造成石墨烯結(jié)構(gòu)破壞等問題，嚴(yán)重制約了研發(fā)進(jìn)程。為突破這一技術(shù)瓶頸，該所經(jīng)過多方調(diào)研，選擇XQM-2行星球磨機(jī)投入石墨烯制備實(shí)驗(yàn)。

針對(duì)石墨烯的研磨特性，設(shè)備配置了500 mL剛玉罐與5-10 mm氧化鋯球。剛玉罐的高硬度與化學(xué)惰性確保了研磨過程中無雜質(zhì)引入，氧化鋯球則憑借優(yōu)異的耐磨性與合適的粒徑，能夠在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中對(duì)原料形成均勻且溫和的研磨力，避免石墨烯結(jié)構(gòu)受損。運(yùn)行時(shí)采用自轉(zhuǎn)500轉(zhuǎn)/分鐘的高轉(zhuǎn)速，同時(shí)設(shè)置每30分鐘正反轉(zhuǎn)交替運(yùn)行，這種設(shè)計(jì)讓原料在罐內(nèi)不斷改變運(yùn)動(dòng)軌跡，受到全方位的撞擊、摩擦與剪切力，從而實(shí)現(xiàn)快速細(xì)化。經(jīng)過4小時(shí)的連續(xù)研磨，最終獲得87%的物料粒徑小于5μm的高質(zhì)量石墨烯原料，粒徑分布均勻，完全滿足后續(xù)制備工藝的要求。

XQM-2行星球磨機(jī)的投入使用，不僅大幅提升了石墨烯的制備效率，還顯著提高了產(chǎn)品質(zhì)量，為山西煤炭研究所在石墨烯研發(fā)領(lǐng)域的技術(shù)突破提供了有力支撐，驗(yàn)證了該設(shè)備在新型碳材料制備中的卓越適配性。