Ultraäänigrafeenidispersiokone katkaisee pullonkaulan grafeenin kehityksessä

Ultraäänigrafeenidispersiokoneen ydinsisältö on kuinka ratkaista hiukkasten agglomeroitumisongelma. Grafeenin inertin pinnan ansiosta se on liukenematon moniin aineisiin ja sen dispergoituminen on huono. On erittäin vaikeaa saada yksittäinen dispergoitunut hiukkanen. Grafeenin dispersiotekniikan avaintekniikka on, kuinka saada partikkelit tasaisesti hajaantumaan matriisiin.

Grafeenin dispersion tarkoitus on, että liukenemattoman dispersion saavuttamiseksi sen hiukkaset tulee murskata ja sekoittaa voimakkaasti, mikä tarkoittaa, että uusien pintojen muodostuksen on voitettava pintajännityksen vastustuskyky saavuttaakseen. Teknologian jatkuvan kehityksen myötä agglomeraatioongelmasta on tullut pullonkaula grafeenin jatkuvalle kehitykselle, joten grafeenin hajoamisen parantamisesta on tullut tekninen menetelmä tuotteiden (materiaalien) laadun, suorituskyvyn ja prosessitehokkuuden* parantamiseksi.

Grafeenin inertin pinnan ansiosta se on liukenematon ja huonosti dispergoitunut moniin aineisiin. Grafeenin kehityksen pullonkaulaongelman ratkaisemiseksi on kaksi ideaa: ensinnäkin korkealaatuisten grafeeniraaka-aineiden laajamittainen tuotanto; Toinen on grafeenin kaupallinen sovellus. Viimeisen kahden vuoden aikana grafeeni on siirtynyt teollisen sovelluksen vaiheeseen, ja teollisuusketjun ylä- ja loppupään vuorovaikutus on ratkaisevan tärkeää. Meidän on suoritettava toissijainen kehitys, jotta käyttäjät voivat ratkaista yleisiä teknisiä ongelmia, kuten dispersiota ja muovausta, ja kytkeä grafeeni paremmin "maakaasuun".

Grafeenijauheen ominaisuudet, kuten hieno hiukkaskoko, suuri ominaispinta-ala, korkea pintaenergia, lisääntyvä pinta-atomien määrä ja riittämätön atomikoordinaatio, tekevät näistä pintaatomeista korkean aktiivisuuden, erittäin epävakaita ja ne on helppo agglomeroida muodostaa. suurempi aggregaatti, jossa on useita linkkirajapintoja. Jauheen agglomeraatio jaetaan yleensä pehmeään agglomeraatioon ja kovaan agglomeraatioon. Agglomeraattien muodostumisen vuoksi nanopartikkelit eivät voi jakautua tasaisesti yhdeksi hiukkaseksi, eivätkä ne voi toistaa johtuvia nanoominaisuuksiaan, mikä vaikuttaa erittäin haitallisesti nanojauheiden käyttöominaisuuksiin.

Kun grafeeni sovitetaan orgaanisen liuottimen pintaan, niiden vuorovaikutus voi tasapainottaa grafeenilevyn kuorimiseen tarvittavaa energiaa, ja sitten ultraäänikäsittelyn avulla ultraääni tarjoaa kuorintavoiman, kuorimisvaikutuksen, ultraääniajan lisääminen voi hyvin parantaa grafeenisaanto. Ultraäänivirtalähteen ultraäänitehon säätäminen vaikuttaa myös merkittävästi grafeenin poistovaikutukseen. Grafeenin kuorintavaikutus riippuu ultraäänitehon ja van der Waalsin voiman yhteensopivuudesta grafeenikerrosten välillä. Kun ultraäänitehoa lisätään oikein, grafeenin pinnalle syntyvä vetojännitys on suurempi kuin van der Waalsin voima grafeenikerrosten välillä, ja myös kuorintavaikutus kasvaa merkittävästi.

Ultraääniavusteinen menetelmä

Ultraäänigrafeenidispersiojärjestelmässä grafeenioksidi valmistettiin ultraääniavusteisella Hummers-menetelmällä. Koska ultraääniaalto on mekaaninen aalto, molekyylit eivät absorboi sitä ja aiheuttaa molekyylivärähtelyä etenemisen aikana. Kavitaatiovaikutuksen, eli korkean lämpötilan, korkean paineen, mikrosuihkun ja voimakkaan värähtelyn lisävaikutuksen alaisena, molekyylien keskimääräinen etäisyys kasvaa värähtelyn vuoksi, mikä johtaa molekyylien pirstoutumiseen. Ultraäänitehon kasvaessa grafiittioksidikerroksen etäisyys kasvaa.