ग्राफीन की अल्ट्रासोनिक फैलाव
- कंपोजिट में ग्राफीन को शामिल करने के लिए, ग्राफीन फैलाया जाना चाहिए / एकल नैनो-पत्रक समान रूप से तैयार करने में के रूप में exfoliated। उच्च deagglomeration के ग्रेड, बेहतर असाधारण सामग्री गुण शोषण कर रहे हैं।
- अल्ट्रासोनिक फैलाव एक बेहतर कण वितरण और फैलाव स्थिरता के लिए सक्षम बनाता है – यहाँ तक कि जब उच्च सांद्रता और विस्कोसिटी पर तैयार।
- ग्राफीन की अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण बकाया फैलाव गुणों देता है और अब तक पारंपरिक मिश्रण तरीकों excels।
ग्राफीन की अल्ट्रासोनिक फैलाव
आदेश कंपोजिट जैसे शक्ति ग्राफीन की बकाया सामग्री विशेषताओं उधार देने के लिए में, ग्राफीन एक मैट्रिक्स में छितरी हुई या एक सब्सट्रेट पर एक पतली झिल्ली कोटिंग के रूप में लागू किया जाना चाहिए। ढेर, अवसादन, और एक मैट्रिक्स में फैलाव (सब्सट्रेट पर या कण वितरण, क्रमशः) महत्वपूर्ण कारक है कि जिसके परिणामस्वरूप सामग्री के गुणों को प्रभावित कर रहे हैं।
इसके हाइड्रोफोबिक प्रकृति के कारण, एक स्थिर और अत्यधिक ध्यान केंद्रित किया ग्राफीन फैलाव सर्फेकेंट्स या dispersants के बिना की तैयारी एक चुनौती भरा काम है। वान डर वाल्स बल को दूर करने, मजबूत कतरनी बलों द्वारा उत्पन्न अल्ट्रासोनिक cavitation स्थिर dispersions तैयार करने के लिए सबसे अधिक परिष्कृत तरीका है।
एक उच्च विद्युत चालकता के साथ ग्राफीन (712 एस · m-1), अच्छा dispersity और उच्च एकाग्रता आसानी से इस तरह के रूप में, एक अल्ट्रासोनिक disperser का उपयोग कर तैयार किया जा सकता UIP2000hdT या UIP4000। Sonication लगभग कम प्रक्रिया तापमान पर एक स्थिर ग्राफीन फैलाव तैयार करने के लिए अनुमति देता है। 65 डिग्री सेल्सियस।
ultrasonically बिखरे ग्राफीन nanosheets की SEM छवि
Hielscher के शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक प्रणाली बड़ी मात्रा में ग्राफीन और ग्रेफाइट कार्रवाई करने के लिए सक्षम हैं, जैसे तरल चरण छूटना और ग्राफीन फैलाव के लिए। प्रक्रिया मानकों से अधिक सटीक नियंत्रण सहज अल्ट्रासोनिक प्रक्रियाओं की बेंच-टॉप से पूर्ण वाणिज्यिक उत्पादन के लिए पैमाने अप के लिए अनुमति देते हैं।
Ultrasonically लगभग साथ कुछ परत ग्राफीन exfoliated। 3-4 परतों और एक लगभग। 1μm का आकार (पुनः) कम से कम 63 मिलीग्राम / एमएल की सांद्रता में छितरी हुई हो सकता है।
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- उच्च गुणवत्ता ग्राफीन
- उच्च उपज
- वर्दी फैलाव
- उच्च सांद्रता
- उच्च विस्कोसिटी
- तेजी से प्रक्रिया
- कम लागत
- उच्च throughput
- अत्यधिक कुशल
- पर्यावरण के अनुकूल
ग्राफीन dispersions के लिए 7kW अल्ट्रासोनिक रिएक्टर
अल्ट्रासोनिक dispersing सिस्टम्स
Hielscher Ultrasonics छूटना और थोक स्तरित ग्राफीन और ग्रेफाइट के फैलाव एक-, द्वि और कुछ स्तरित ग्राफीन में के लिए उच्च शक्ति अल्ट्रासोनिक प्रणाली प्रदान करता है। विश्वसनीय अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर और परिष्कृत रिएक्टरों, आवश्यक शक्ति प्रदान, प्रक्रिया की स्थिति के साथ ही सटीक नियंत्रण ताकि अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया का परिणाम वांछित प्रक्रिया के लक्ष्यों के लिए वास्तव में नियोजित किया जा सकता।
सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया मानकों में से एक अल्ट्रासोनिक आयाम (अल्ट्रासोनिक सींग पर कंपन विस्थापन) है। Hielscher की औद्योगिक अल्ट्रासोनिक सिस्टम बहुत अधिक आयाम देने के लिए बनाया गया है। 200μm तक के आयाम 24/7 ऑपरेशन में आसानी से चल सकते हैं। उच्च आयामों के लिए, Hielscher अनुकूलित अल्ट्रासोनिक जांच प्रदान करता है। हमारे सभी अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर को आवश्यक प्रक्रिया स्थितियों में बिल्कुल समायोजित किया जा सकता है और अंतर्निहित सॉफ्टवेयर के माध्यम से आसानी से निगरानी की जा सकती है। यह उच्चतम विश्वसनीयता, लगातार गुणवत्ता और पुनरुत्पादनीय परिणाम सुनिश्चित करता है। Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरण की मजबूती भारी कर्तव्य और वातावरण की मांग में 24/7 ऑपरेशन के लिए अनुमति देता है। यह sonication बड़े पैमाने पर मोनो- और कुछ स्तरित graphene नैनोशीट की तैयारी के लिए पसंदीदा उत्पादन तकनीक बनाता है।
(जैसे अभिकर्मकों, मात्रा, दबाव, तापमान प्रति अल्ट्रासोनिक ऊर्जा इनपुट प्रवाह दर आदि) ultrasonicators और (जैसे sonotrodes और विभिन्न आकारों और ज्यामिति के साथ रिएक्टरों के रूप में) सामान, सबसे उपयुक्त प्रतिक्रिया की स्थिति और कारकों की एक विस्तृत श्रृंखला की पेशकश उत्पाद हो सकता है उच्चतम गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए चुना है। चूंकि हमारे अल्ट्रासोनिक रिएक्टरों कई सौ barg, साथ 250,000 centipoise Hielscher की अल्ट्रासोनिक प्रणाली के लिए कोई समस्या नहीं है उच्च चिपचिपा चिपकाता के sonication अप करने के लिए दबाव डाला जा सकता है।
इन कारकों के कारण, अल्ट्रासोनिक गैर-परतबंदी / छूटना और dispersing पारंपरिक पीसने और मिलिंग तकनीक excels।
- हाई पावर अल्ट्रासाउंड
- उच्च कतरनी बलों
- उच्च दबाव लागू
- सटीक नियंत्रण
- सहज scalability (लीनियर)
- बैच और फ्लो-थ्रू
- प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम
- विश्वसनीयता
- मजबूती
- उच्च ऊर्जा दक्षता
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साहित्य / संदर्भ
- इवानोव आर, Hussainova आई, Aghayan एम, पेत्रोव एम (2014): ग्राफीन लेपित Zirconia सुदृढीकरण के रूप में एल्युमिना nanofibres। 9 वीं अंतर्राष्ट्रीय DAAAM बाल्टिक औद्योगिक इंजीनियरिंग 24-26 अप्रैल 2014, टालिन, एस्टोनिया के सम्मेलन।
- Štengl वी, Henych जे.एम. मेला, Ecorchard पी (2014): ग्राफीन की अकार्बनिक analogues की अल्ट्रासाउंड छूटना। नेनो पैमाने अनुसंधान पत्र 9 (1), 2014।
जानने के योग्य तथ्य
ग्राफीन
ग्रैफेन कार्बन की एक परमाणु-मोटी परत है, जिसे एक एकल परत या 2 डी संरचना के रूप में वर्णित किया जा सकता है (एकल परत graphene = एसएलजी)। ग्रैफेन में असाधारण रूप से बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र और बेहतर यांत्रिक गुण (1 टीपीए का युवा मॉड्यूलस और 130 जीपीए की आंतरिक शक्ति) है, जो महान इलेक्ट्रॉनिक और थर्मल चालकता, चार्ज कैरियर गतिशीलता, पारदर्शिता प्रदान करता है, और गैसों के लिए अभेद्य है। इन भौतिक विशेषताओं के कारण, ग्रैफेन का उपयोग कंपोजिट्स को अपनी ताकत, चालकता इत्यादि देने के लिए मिश्रित करने के लिए किया जाता है। अन्य सामग्री के साथ गैफेन की विशेषताओं को गठबंधन करने के लिए, ग्रैफेन को यौगिक में फैलाया जाना चाहिए या पतली फिल्म कोटिंग के रूप में लागू किया जाना चाहिए एक सब्सट्रेट पर।
आम सॉल्वैंट्स, जो अक्सर ग्राफीन nanosheets को तितर-बितर करने के लिए तरल चरण के रूप में उपयोग किया जाता है, डाइमिथाइल sulfoxide (DMSO) शामिल हैं, एन, एन dimethylformamide (DMF), एन मिथाइल- 2-pyrrolidone (एन एम पी), Tetramethylurea (TMU, Tetrahydrofuran (THF) , प्रोपलीन carbonateacetone (पीसी), इथेनॉल, और formamide।
क्यों ग्राफीन आधारित सम्मिश्र?
ग्राफीन लगभग एक वजन के साथ, एक परमाणु सबसे पतला की एक मोटाई के साथ है। 1 मी प्रति 0.77 मिलीग्राम2 सबसे हल्का, और 150,000,000 साई (100-300 बार इस्पात की तुलना में मजबूत) और 130,000,000,000 पास्कल सबसे मजबूत में जाना जाता है सामग्री की एक तन्य शक्ति की एक तन्य कठोरता के साथ। इसके अलावा, ग्राफीन सबसे अच्छा थर्मल कंडक्टर (कमरे के तापमान पर के साथ (4.84 ± 0.44) × 10 है3 (5.30 ± 0.48) × 10 को3 डब्ल्यू · m-11 · कश्मीर-1) और सर्वश्रेष्ठ बिजली कंडक्टर (इलेक्ट्रॉन गतिशीलता उच्च के रूप में 15,000 सेमी2· वी-1· रों-1)। ग्राफीन की एक अन्य महत्वपूर्ण विशेषताओं इसकी पारदर्शी उपस्थिति सफेद प्रकाश πα≈2.3% पर एक प्रकाश अवशोषण के साथ उसके ऑप्टिकल संपत्ति है, और है।
मैट्रिक्स में ग्राफीन को शामिल करके, उन बकाया सामग्री विशेषताओं जिसके परिणामस्वरूप समग्र, जो अद्वितीय कार्य प्रदान करता है में स्थानांतरित किया जा सकता है। इस तरह ग्राफीन प्रबलित कंपोजिट सामग्री विकास और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए नई संभावनाओं प्रदान करते हैं। अपनी विशेषताओं के कारण, ग्राफीन और ग्राफीन-कंपोजिट पहले से ही व्यापक रूप से उच्च प्रदर्शन बैटरी, supercapacitors, प्रवाहकीय स्याही, कोटिंग्स, फोटोवोल्टिक प्रणाली और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण में फैले हुए हैं
Hielscher के शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर आदेश समान रूप से मिश्रित मैट्रिक्स में ग्राफीन nanosheets वितरित करने में वान डर वाल्स बल पर काबू पाने के लिए आवश्यक उच्च कतरनी बलों प्रदान करते हैं। जैसे अल्ट्रासोनिक dispersers UIP2000hdT या UIP16000 graphene- और ग्राफीन ऑक्साइड प्रबलित नैनो कंपोजिट उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है।