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本发明提供了一种热解炭黑与碳纳米材料高速分散装置及其分散方法,属于分散装置技术领域。本发明包括气力及除尘输送设备,其用于输送物料和用于对高速分散装置进行除尘;物料定量配送装置,其用于精确称取物料,其入口端通过管路与气力及除尘输送设备的出口端相连通;搅拌罐,其入口端与物料定量配送装置的出口端相连通;高速分散机,其入口端通过管路与搅拌罐的出口端相连通,其出口端连通浆料罐;搅拌罐与高速分散机相连通的管路上设置有用于将搅拌罐搅拌好的物料泵入高速分散机内的隔膜泵。本发明通过气力及除尘输送设备将热解炭黑输送至搅拌罐后,经过隔膜泵输送至高速分散机中,提高热解炭黑与碳纳米管的分散效果。