Ултразвуков Дисперсия на Графенът
- За да се включи графен в композити, на графен трябва да се диспергира / експандиран като единични нано-листове равномерно в състава. Колкото по-висока степен на агломерати, толкова по-добре необикновените свойства на материала са използвани.
- Ултразвуково дисперсия дава възможност за разпределение на частиците и превъзхожда стабилност дисперсия – дори когато се формулират при високи концентрации и вискозитет.
- Ултразвукова обработка на графен дава изключителни качества дисперсия и превъзхожда конвенционалните методи на смесване от досега.
Ултразвуков Дисперсия на Графенът
За да се подадат композити неизпълнените материални характеристики на графен като сила, графен трябва да бъде диспергиран в матрица или прилага като тънък филм покритие върху субстрат. Агломерирането, утаяване, и дисперсията в матрица (или разпределение на частиците върху субстрата, съответно) са важни фактори, които влияят на получения материал се свойства.
Поради хидрофобния си характер получаването на стабилен и високо концентриран графен дисперсия без повърхностно активни вещества или диспергиращи е предизвикателна задача. За преодоляване на ван дер Ваалс сили, силни срязващи сили, генерирани от Ултразвукова кавитация са най-сложен метод за получаване на стабилни дисперсии.
Графенът с висока електрическа проводимост (712 S · m-1), Добра дисперсност и висока концентрация може да бъде получено лесно с помощта на ултразвукова разпръсквател, като UIP2000hdT или UIP4000, Sonication позволява да се получи стабилна дисперсия графен при ниска температура процес на прибл. 65 ° С.
SEM изображение на ултразвук разпръснати графенови nanosheets
мощни ултразвукови системи Hielscher са способни да обработва графен и графит в големи обеми, например за течна фаза ексфолиране и графен дисперсия. Точният контрол върху параметрите на процеса се даде възможност за безпроблемно мащаб действия на ултразвук от пейка-отгоре на пълно търговско производство.
Ултразвуковата експандиран няколко слоя графен с ок. 3-4 слоя и прибл. размер на 1 цт може да бъде (ре) диспергиран в концентрации от най-малко 63 мг / мл.
-
- високо качество на графена
- висок добив
- равномерна дисперсия
- висока концентрация
- висок вискозитет
- бърз процес
- ниска цена
- висока пропускателна способност
- висока ефективност
- природосъобразно
7kW ултразвукова реактор за графен дисперсии
Ултразвукови диспергиране Systems
Hielscher Ultrasonics предлага висока мощност ултразвукови системи за ексфолиране и дисперсията на групово наслоява графен и графит в моно-, би- и няколко пластове графен. Надеждни ултразвукови процесори и усъвършенствани реактори осигуряват необходимата мощност, условия на работа, както и прецизен контрол, така че резултатите от ултразвукови процеси могат да бъдат настроени точно до желаните цели на процеса.
Един от най-важните параметри на процеса е ултразвукови амплитуда (вибрационното обем на ултразвуков накрайник). Hielscher е промишлени ултразвукови системи са конструирани да доставят много високи амплитуди. Амплитудите до 200 μm могат лесно да се извършват непрекъснато при работа 24 часа в денонощието. За още по-високи амплитуди, Hielscher предлага персонализирани ултразвукови сонди. Всички наши ултразвукови процесори могат да бъдат точно приспособени към необходимите условия на процеса и лесно да се наблюдават чрез вградения софтуер. Това гарантира най-висока надеждност, постоянно качество и възпроизводими резултати. Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher дава възможност за работа 24 часа в денонощието в тежки условия и в трудна среда. Това прави ултразвуково обработване предпочитаната производствена технология за мащабно приготвяне на моно- и малкопластови графинови нано-листове.
Предлага широка гама от продукти на ultrasonicators и аксесоари (като sonotrodes и реактори с различни размери и геометрия), най-подходящи реакционни условия и фактори (например реактиви ултразвукови подаване на енергия за единица обем, налягане, температура, скорост на потока и т.н.) могат да бъдат избрал, за да получат най-високо качество. Тъй като нашите ултразвукови реактори може да бъде под налягане до няколко стотин Barg, на соникация на силно вискозни пасти с до 250,000 сР не е проблем за ултразвукови системи Hielscher на.
Поради тези фактори ултразвукови разслояване / ексфолиране и диспергиращи превъзхожда конвенционалните смилане техники.
- Мощна ултразвукова
- високи сили на срязване
- високи налягания е приложимо
- прецизен контрол
- безшевни мащабиране (линеен)
- партида и потока
- възпроизводими резултати
- надеждност
- устойчивост
- висока енергийна ефективност
Свържете се с нас! / Попитай ни!
Позоваването литература /
- Ivanov R., Hussainova I., Aghayan М., Петров М. (2014): Графенът покритие Алумина Нановлакна като Цирконий Армировка, 9-ти Международен DAAAM Балтийско конференция на промишлено инженерство 24-26 април 2014 г. в Талин, Естония.
- Адам К. Будяик, Ниал А. Килилея, Шимон Зеловски, Михало Ситник, Ярън Кауфман, Ярон Амюил, Робърт Кудравец, Волфганг Хайс, Ефрат Лифшиц (2020): Ексфолиирани CrPS4 с обещаваща фотокондуктивност. Малък Обем 16, брой1. 9 януари 2020 г.
- Štengl V., Henych J. М. Fair, Ecorchard P. (2014): Блокада ексфолиране на неорганични аналози на графен, Nanoscale Research Letters 9 (1), 2014.
Факти заслужава да се знае
Графенът
Графенът е един атомен дебел слой от въглерод, който може да бъде описан като еднослойна или 2D структура на графен (еднослоен графен = SLG). Графенът има изключително голяма специфична повърхност и отлични механични свойства (модулът на Young от 1 TPa и вътрешната якост от 130 GPa), предлага отлична електронна и топлинна проводимост, мобилност на носителя на заряда, прозрачност и е непропусклива за газове. Поради тези свойства на материалите, графенът се използва като усилваща добавка, за да даде композитите своята здравина, проводимост и др. За да се комбинират характеристиките на графен с други материали, графенът трябва да се разпръсне в съединението или да се нанесе като тънкослойно покритие върху субстрат.
Общи разтворители, които често се използват като течна фаза, за да разпръсне графен nanosheets, включват диметил сулфоксид (DMSO), N, N-диметилформамид (DMF), N-метил-2-пиролидон (NMP), тетраметилкарбамид (TMU, тетрахидрофуран (THF) , пропилей carbonateacetone (PC), етанол и формамид.
Защо Графенът-композит?
Графенът е с дебелина от един атом на тънкия, с тегло прибл. 0.77 мг на еднам2 най-лекият и с твърдост на опън от 150 милиона ИОС (100-300 пъти по-силен от стомана) и якост на опън на 130,000,000,000 паскала-силният материал, известен. Освен това, графен е най-добрата топлинна проводник (при стайна температура с (4.84 ± 0.44) х 103 до (5.30 ± 0.48) х 103 W · m-11 · К-1) И най-добрият електрически проводник (мобилност на електроните по-висока като 15000 см2· V-1·с-1). Други важни характеристики на графен е неговата оптично свойство с лека абсорбция при πα≈2.3% от бяла светлина и прозрачен вид.
Чрез включването на графен в матрици, тези изключителни материални характеристики могат да бъдат прехвърлени към получения композит, който предлага уникални функционалности. Такива графенови-усилени композити предлагат нови възможности за материално развитие и индустриални приложения. Благодарение на неговите характеристики, графен и графен-композитни материали вече са широко разпространени в производството на батерии с висока производителност, суперкондензатори, проводими мастила, покрития, фотоволтаични системи и електронни устройства
мощни ултразвукови процесори Hielscher се осигуряват необходимите високи сили на срязване за преодоляване на ван дер Ваалс сили, за да се разпредели равномерно в графен nanosheets композиционни матрици. Ултразвукови диспергатори, като например UIP2000hdT или UIP16000 се използва за производство на graphene- и графен оксид усилен нано-композитни материали.