Hielscher Ultrasonics
Örömmel megvitatjuk a folyamatot.
Hívjon minket: +49 3328 437-420
Írjon nekünk: info@hielscher.com

A grafén ultrahangos diszperziója

A grafén kompozitokba történő beépítéséhez elengedhetetlen, hogy a grafént egyetlen nanolemezbe egyenletesen diszpergáljuk vagy hámozzuk a készítmény során. Minél alaposabban deagglomeráljuk a grafént, annál jobban kihasználhatók rendkívüli anyagtulajdonságai. Az ultrahangos diszperzió kiváló részecskeeloszlást és diszperziós stabilitást kínál, még nagy koncentrációk és viszkozitások esetén is. Ez a módszer kiemelkedő diszperziós minőséget biztosít, messze felülmúlva a hagyományos keverési technikákat.

A grafén ultrahangos diszperziója

Ahhoz, hogy a kompozitokat a grafén kiemelkedő tulajdonságaival, például szilárdságával töltsük fel, a grafént egyenletesen diszpergálni kell egy mátrixba, vagy vékonyréteg-bevonatként kell felhordani egy hordozóra. A kapott anyagtulajdonságokat befolyásoló kulcsfontosságú tényezők közé tartozik az agglomeráció, az üledékképződés és a mátrixon belüli diszperzió vagy a részecskék eloszlása a szubsztráton.
A grafén hidrofób jellege miatt kihívást jelent a stabil és erősen koncentrált diszperzió létrehozása felületaktív anyagok vagy diszpergálószerek nélkül. A van der Waals erők leküzdése erős nyíróerőket igényel, amelyek hatékonyan generálhatók ultrahangos kavitációval. Ez a módszer a legkifinomultabb a stabil diszperziók előállításához.

Információkérés




Vegye figyelembe a Adatvédelem.




MultiSonoReactor MSR-5 5x 4kW-os szonikátorokkal felszerelve a grafén nagy áteresztőképességű feldolgozásához

Ipari szonikátorok a grafén nagy áteresztőképességű diszperziójához.

[/one_third_last]

Ultrahangos diszpergálóval, például az 2kW-os UIP2000hdT szonikátorral, az UIP4000hdT 4kW-os szonikátorral, az UIP6000hdT ultrahangos készülékkel vagy az UIP16000hdT ultrahangos készülékkel könnyen előállítható nagy elektromos vezetőképességű (712 S·m-1), jó diszperziójú és nagy koncentrációjú grafén. Az ultrahangos kezelés lehetővé teszi a stabil grafén diszperzió előállítását alacsony folyamathőmérsékleten, körülbelül 65 ° C-on.
 
További információ és műszaki részletek a Hielscher ipari szonda típusú szondákról grafén hámlasztásra és diszperzióra itt találhatók:

 
Probe típusú ultrahangos készülék UP400St nanorészecskék diszperziójához, például grafén nanolemezkékhez stabil vizes szuszpenzióban.Minden Hielscher szonikátor lehetővé teszi az összes fontos folyamatparaméter pontos szabályozását, az ultrahangos diszperziós technológia elkerüli a grafén kémiai és kristályszerkezeteinek károsodását – ami érintetlen, hibátlan grafénpelyheket eredményez.
A Hielscher erőteljes ultrahangos készülékei képesek nagy mennyiségben feldolgozni a grafént és a grafitot, pl. folyadékfázisú hámláshoz és grafén diszperzióhoz. A folyamatparaméterek pontos ellenőrzése lehetővé teszi az ultrahangos folyamatok zökkenőmentes méretezését a padról a teljes kereskedelmi termelésre.
Ultrahanggal hámlasztott néhány rétegű grafén kb. 3-4 réteg és kb. mérete 1μm legalább 63 mg / ml koncentrációban (újra) diszpergálható.
 

A grafén nanolemezkék sikeresen szintetizálhatók és diszpergálhatók ultrahangos feldolgozással.

Grafén nanovérlemezkék SEM képei b) X3000 és c) X8000
(Tanulmány és képek: ©Alizadeh et al., 2018)

 

Előnye:

  • kiváló minőségű grafén
  • Nagy áteresztőképesség / magas hozam
  • egyenletes diszperzió
  • magas koncentráció
  • magas viszkozitás
  • gyors folyamat
  • alacsony költség
  • Rendkívül hatékony
  • környezetbarát
Nagy teljesítményű ultrahangos diszpergáló rendszer (7x UIP1000hdT) grafén ipari méretben történő feldolgozásához. (Kattintson a nagyításhoz!)

7kW ultrahangos reaktor grafén diszperziókhoz

Ultrahangos homogenizátorok és diszpergáló grafénhez

A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos rendszereket biztosít ömlesztett rétegű grafén és grafit hámlasztására és diszpergálására mono-, két- és néhány rétegű grafénbe. Megbízható ultrahangos processzoraik és fejlett reaktoraik biztosítják a szükséges teljesítményt és pontos vezérlést a konkrét folyamatcélok eléréséhez.

Az egyik legfontosabb folyamatparaméter az ultrahangos amplitúdó, amely az ultrahangos kürt rezgési elmozdulása. A Hielscher ipari ultrahangos készülékeket úgy tervezték, hogy nagyon nagy amplitúdókat biztosítsanak, folyamatos működéssel, akár 200μm-ig. Még nagyobb amplitúdók esetén testreszabott ultrahangos szondák állnak rendelkezésre. Az összes Hielscher szonikátor folyamatparaméterei pontosan beállíthatók a szükséges folyamatfeltételekhez és beépített szoftverrel ellenőrizhetők, biztosítva a nagy megbízhatóságot, az állandó minőséget és a reprodukálható eredményeket. A Hielscher szonikátorok robusztus kialakítása 24/7 működésre épül igényes környezetben, így az ultrahangos kezelés az előnyben részesített technológia az egy- és néhány rétegű grafén nanolemezek nagyszabású gyártásához.

A Hielscher széles választékát kínálja ultrahangos készülékeknek és kiegészítőknek, beleértve a különböző méretű és geometriájú sonotrodákat és reaktorokat. Ez lehetővé teszi az optimális reakciófeltételek és tényezők, például a reagensek, az ultrahangos energiabevitel térfogatonként, nyomásonként, hőmérsékleten és áramlási sebességen keresztül történő kiválasztását a legmagasabb minőség elérése érdekében. Ultrahangos reaktoraik akár több száz barg nyomás alá is helyezhetők, így a rendkívül viszkózus paszták (akár 250 000 centipoise) szonikálása megvalósítható.

Ezek a képességek az ultrahangos delaminációt, hámlasztást és diszpergálást felülmúlják a hagyományos őrlési és őrlési technikáknál.
 

A legjobb szonikátorokat a Hielscher Ultrasonics gyártja. Kitűnnek teljesítményükkel, korszerű technológiájukkal és megbízhatóságukkal.

A Hielscher szonikátorok a legkifinomultabb ultrahangos homogenizátorok a piacon. Használja ki a Hielscher szonikátorok számos előnyét!

A grafit hámlasztása az UP100H szonda típusú szonda segítségével érintetlen grafén nanolemezkéket adott

A grafén nanolemezkék ultrahangos szintézisének grafikus megjelenítése az UP100H szonikátor segítségével
(Tanulmány és grafika: Ghanem és Rehim, 2018)

 
Hielscher szonikátorok grafénhez:
 

  • nagy teljesítményű ultrahang
  • Nagy nyíróerők
  • magas nyomás alkalmazható
  • Precíz vezérlés
  • Zökkenőmentes méretezhetőség (lineáris)
  • Köteg és átfolyás
  • reprodukálható eredmények
  • megbízhatóság
  • Erőteljesség
  • magas energiahatékonyság

További információ kérése

Kérjük, használja az alábbi űrlapot, hogy további információkat kérjen a grafén hámlasztására és diszperziójára szolgáló szonda típusú szondákról, alkalmazási megjegyzésekről és árakról. Örömmel megvitatjuk Önnel a grafénnel kapcsolatos folyamatot, és felajánlunk Önnek egy ultrahangos készüléket, amely megfelel az Ön igényeinek!









Kérjük, vegye figyelembe a Adatvédelem.






Tények, amelyeket érdemes tudni

Mi az a grafén?

A grafén egy atom vastagságú szénréteg, amely a grafén egyrétegű vagy 2D szerkezeteként írható le (egyrétegű grafén = SLG). A grafén rendkívül nagy fajlagos felülettel és kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik (Young modulusa 1 TPa és belső szilárdsága 130 GPa), kiváló elektronikus és hővezető képességet, töltéshordozó mobilitást, átláthatóságot kínál, és gázokat áthatolhatatlan. Ezeknek az anyagjellemzőknek köszönhetően a grafént megerősítő adalékanyagként használják, hogy a kompozitok szilárdságát, vezetőképességét stb. Biztosítsák. A grafén más anyagokkal való kombinálása érdekében a grafént diszpergálni kell a vegyületbe, vagy vékonyréteg-bevonatként kell felhordani egy hordozóra.
A grafén nanolemezek diszperziálására gyakran folyékony fázisként használt általános oldószerek közé tartozik a dimetil-szulfoxid (DMSO), az N,N-dimetil-formamid, az N-metil-2-pirrolidon (NMP), a tetrametil-karbamid (TMU, tetrahidrofurán (THF), propilén-karbonátaceton (PC), etanol és formamid.

Lehet-e a grafén vízben diszpergálni?

Igen, a grafén vízben diszpergálható felületaktív anyagokkal, polimerekkel vagy más stabilizáló szerekkel az aggregáció megelőzése és a diszperziós stabilitás fenntartása érdekében. A megbízható diszpergáló berendezések, mint például a szonda típusú szonda szonda szondák, szintén döntő szerepet játszanak a grafén diszperziójában, mivel ultrahangos energiát használnak az agglomerátumok lebontására és a grafén részecskék méretének csökkentésére, elősegítve az egyenletesebb és stabilabb diszperziót a folyékony közegben.

Oldódhat-e a grafén-oxid vízben?

Igen, a grafén-oxid oxigéntartalmú funkcionális csoportjai miatt vízben oldódhat, ami fokozza hidrofilitását és lehetővé teszi, hogy stabil vizes diszperziókat képezzen.

Mi a legjobb oldószer a grafén diszpergálásához?

A grafén diszpergálásának legjobb oldószere az N-metil-2-pirrolidon (NMP), mivel nagy polaritása és a grafénlemezek stabilizálására való képessége miatt egyenletes és stabil diszperziót eredményez.

Miért oldhatatlan a grafén vízben?

A grafén vízben oldhatatlan, mert nincsenek olyan funkcionális csoportjai, amelyek kölcsönhatásba léphetnek a vízmolekulákkal, így hidrofób és hajlamos az aggregációra a grafénlemezek közötti erős van der Waals erők miatt.

Miért használják a grafént kompozitokban?

A grafén vastagsága egy atom a legvékonyabb, súlya kb. 0,77 mg / 1m2 a legkönnyebb, szakítószilárdsága 150 000 000 psi (100-300-szor erősebb, mint az acél) és szakítószilárdsága 130 000 000 000 000 Pascal, a legerősebb ismert anyag.
Továbbá a grafén a legjobb hővezető (szobahőmérsékleten (4,84±0,44) × 103 az (5.30±0.48) × 10-ig3 Sz·m-11· K-1) és a legjobb elektromos vezető (az elektronmobilitás magasabb, mint 15 000 cm2· V-1·s-1).
A grafén másik fontos jellemzője az optikai tulajdonsága, a fehér fény πα≈2,3% -ánál történő fényelnyeléssel és átlátszó megjelenésével.
A grafén mátrixokba történő beépítésével ezek a kiemelkedő anyagjellemzők átvihetők a kapott kompozitba, amely egyedülálló funkciókat kínál. Az ilyen grafénnel megerősített kompozitok új lehetőségeket kínálnak az anyagfejlesztésben és az ipari alkalmazásokban. Jellemzői miatt a grafén és grafén-kompozitok már széles körben elterjedtek a nagy teljesítményű akkumulátorok, szuperkondenzátorok, vezetőképes tinták, bevonatok, fotovoltaikus rendszerek és elektronikus eszközök gyártásában
A Hielscher szonikátorok biztosítják a szükséges nagy nyíróerőket a van der Waals erők leküzdésére annak érdekében, hogy a grafén nanolemezeket egyenletesen elosszák kompozit mátrixokba. Az ultrahangos diszpergálószereket, például az UIP2000hdT vagy a UIP16000 grafén- és grafén-oxiddal erősített nano-kompozitok előállítására használják.

Irodalom/Hivatkozások


Nagy teljesítményű ultrahangos! A Hielscher termékcsalád lefedi a teljes spektrumot a kompakt laboratóriumi ultrahangos készülékeken keresztül a teljes ipari ultrahangos rendszerekig.

Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok labor hoz ipari méret.

Örömmel megvitatjuk a folyamatot.

Let's get in contact.