• Začlenit grafenu do kompozitních materiálů, musí být grafenu dispergován / expandovaný jako jednotlivé nano listů rovnoměrně do formulace. Čím vyšší je stupeň rozdružování, tím lepší mimořádné vlastnosti materiálu jsou využívány.
• Ultrazvuková disperze umožňuje pro vynikající rozložení částic a stabilitu disperze – i při formulování při vysokých koncentracích a viskozitou.
• Ultrazvukové obrábění grafenu dává vynikající disperzní vlastnosti a vyniká běžných míchacích metod zdaleka.

Ultrazvukový Rozptyl grafenu

Aby se propůjčil kompozitů vynikající materiálové vlastnosti grafenu jako je pevnost, grafenu musí být dispergovány do matrice nebo se aplikují ve formě tenkého filmového povlaku na substrát. Aglomerace, sedimentace a disperze do matrice (nebo distribuce částic na substrát, v tomto pořadí), jsou důležitými faktory, které ovlivňují vlastnosti výsledného materiálu je.
Vzhledem ke své hydrofobní povahy, příprava stabilního a vysoce koncentrované grafenu disperze bez povrchově aktivních látek nebo dispergátorů je náročný úkol. K překonání Van der Waalsovy síly, silné smykové síly generované ultrazvukové kavitace jsou nejdokonalejší způsob přípravy stabilní disperze.
Grafenu s vysokou elektrickou vodivostí (712 S · m^-1), Dobré disperzity a vysoká koncentrace mohou být snadno připraveny za použití ultrazvukového dispergátoru, jako je například UIP2000hdT nebo UIP4000, Sonikace umožňuje připravit stabilní disperze grafenu při nízké provozní teplotě min. 65 ° C.

Vzhledem k tomu, že procesní parametry ultrazvuku lze přesně ovládat, ultrazvuková disperze technologie zabraňuje poškození chemických a krystalických strukturách grafenu – což má za následek, nedotčené bezvadným grafenu vloček.
výkonné ultrazvukové systémy Hielscher jsou schopné zpracovávat grafenu a grafitu ve velkých objemech, např. pro kapalné fázi exfoliace a grafenu disperze. Přesná kontrola nad parametry procesu umožňují bezproblémové scale-up ultrazvukových procesů z bench-top s plnou komerční produkci.
Ultrazvukem exfoliated několik vrstev grafenu s cca. 3-4 vrstvy a cca. velikost 1 um může být (znovu) disperguje v koncentraci alespoň 63 mg / ml.

Ultrazvukové dispergační systémy

Hielscher Ultrazvuk nabízí vysoce výkonné ultrazvukové systémy pro exfoliaci a rozptylování sypkého vrstvami grafenu a grafitu do mono-, bi- a málo-vrstveného grafenu. Spolehlivé ultrazvukové procesory a sofistikované reaktory dodat požadovaný výkon, procesní podmínky, jakož i přesné řízení, tak, že ultrazvukové výsledky procesu může být naladěn přesně na požadované procesní cílů.
Jedním z nejdůležitějších parametrů procesu je amplituda ultrazvuku (vibrační posunutí v ultrazvukové hlavice). Hielscher je průmyslové ultrazvukové systémy jsou konstruovány tak, aby dodávaly velmi vysoké amplitudy. Amplitudy až 200 μm lze snadno nepřetržitě provozovat v provozu 24/7. Pro ještě vyšší amplitudy nabízí Hielscher vlastní ultrazvukové sondy. Všechny naše ultrazvukové procesory lze přesně přizpůsobit požadovaným podmínkám procesu a snadno monitorovat pomocí vestavěného softwaru. To zajišťuje nejvyšší spolehlivost, konzistentní kvalitu a reprodukovatelné výsledky. Robustnost ultrazvukových zařízení firmy Hielscher umožňuje nepřetržitý provoz v náročných a náročných prostředích. To dělá ultrazvuku preferovanou výrobní technologii pro velkoobjemovou přípravu nanoprojektů s jedním a několika vrstevnými grafeny.
Nabízí široký sortiment ultrasonicators a příslušenství (jako jsou sonotrody a reaktory s různých velikostí a geometrií), nejvíce vhodných reakčních podmínek a faktorů (např činidel, ultrazvukové přívodu energie na jednotku objemu, tlaku, teploty, průtok atd), může být volí tak, aby se dosáhlo co nejvyšší kvality. Protože naše ultrazvukové reaktory mohou být pod tlakem až do několika set barg, použití ultrazvuku vysoce viskózní pasty s 250.000 centipoise není žádný problém pro ultrazvukové systémy Hielscher je.
Vzhledem k těmto faktorům, ultrazvukový delaminace / exfoliace a dispergační vyniká konvenční broušení a frézování technik.