Grafén ultrahangos diszperziója
- Ahhoz, hogy bele grafén kompozícióként, a grafén diszpergálni kell / rétegesen egyetlen nano-lapok egyenletesen a készítményben. Minél jobb minőségű a deagglomeration, annál jobb a rendkívüli anyagi tulajdonságokat kihasználva.
- Ultrahangos diszperzió lehetővé teszi egy kiváló részecskeeloszlás és a diszperzió stabilitása – akkor is, ha megfogalmazásakor nagy koncentrációval és viszkozitással.
- Ultrahangos feldolgozása grafén biztosítja a kiváló diszperziós tulajdonságokat és kiemelkedik szokásos keverési módszerekkel messze.
Grafén ultrahangos diszperziója
Annak érdekében, hogy kölcsönöznek kompozitok kiemelkedő anyagjellemzők grafén mint például a szilárdság, grafén kell diszpergálva egy mátrixba, vagy visszük fel vékony film bevonatot egy szubsztrátumra. Agglomeration, süllyedés, és a diszperziót egy mátrixba (vagy részecske eloszlását a szubsztrátum, rendre) fontos tényezők, amelyek befolyásolják a kapott anyag tulajdonságait.
Köszönhetően hidrofób jellege, a készítmény egy stabil és erősen koncentrált grafén diszperziót felületaktív anyagok vagy diszpergálószerek egy kihívást jelentő feladat. Ahhoz, hogy az a van der Waals erők, erős nyíróerők által generált Ultrahangos kavitáció a leginkább kifinomult eljárást ismertet stabil diszperziók.
Grafén egy jó elektromos vezető (712 S · m-1), Jó diszperzitás és nagy koncentrációja könnyen előállíthatók egy ultrahangos diszpergáló alkalmazásával, mint például a UIP2000hdT vagy UIP4000. Az ultrahangos kezelést lehetővé teszi, hogy készítsen egy stabil grafén diszperziót alacsony folyamat hőmérséklete kb. 65 ° C-on.
SEM képe ultrahanggal szétszórt grafén nanosheets
Hielscher erőteljes ultrahangos rendszerek képesek feldolgozni grafén és grafit nagy mennyiségben, így például folyékony fázisú hámlás és a grafén diszperziót. A pontos ellenőrzése alatt a folyamat paraméterek lehetővé teszik a zökkenőmentes méretnövelés ultrahangos folyamatok próbapad tetejére, hogy a teljes kereskedelmi termelés.
Ultrahanggal rétegesen néhány-réteg grafén kb. 3-4 réteg és egy kb. mérete 1 um lehet (újra) diszpergált koncentrációban legalább 63 mg / ml.
-
- magas minőségű grafén
- magas hozam
- egyenletes diszperzió
- nagy koncentrációban
- nagy viszkozitású
- gyors folyamat,
- alacsony költségű
- nagy áteresztőképességű
- nagyon hatékony
- környezetbarát
7kW ultrahangos reaktor graphene diszperziók
Ultrahangos szórására Systems
Hielscher Ultrasonics kínál nagy teljesítményű ultrahangos rendszerek a hámlás és a diszperziós ömlesztett rétegű grafén és grafit be mono-, bi- és néhány rétegű grafén. Megbízható ultrahangos feldolgozók és kifinomult reaktorok hogy szükséges teljesítményt, az eljárás körülményeit, valamint a pontos szabályozás, így az ultrahang folyamat eredménye lehet hangolni pontosan a kívánt folyamat céljai.
Az egyik legfontosabb eljárási paramétereket az ultrahangos amplitúdó (rezgési elmozdulása az ultrahangtölcsér). Hielscher a ipari ultrahangos berendezések nagyon nagy amplitúdójúak. A 200 μm-ig terjedő amplitúdó könnyen működtethető folyamatosan 24/7-es üzemben. Még nagyobb amplitúdók esetén a Hielscher személyre szabott ultrahangos próbákat kínál. Minden ultrahangos processzorunk pontosan beállítható a szükséges folyamatfeltételekhez és könnyen felügyelhető a beépített szoftver segítségével. Ez biztosítja a legnagyobb megbízhatóságot, következetes minőséget és reprodukálható eredményeket. A Hielscher ultrahangos berendezésének robusztussága nagy igénybevétellel és igényes környezetben lehetővé teszi a 24/7 üzemeltetést. Ez teszi az ultrahangos kezelést az előnyben részesített gyártási technológiának a mono- és kevésrétegű grafit nanorétegek nagyléptékű előállításához.
Kínál széles termék skáláját ultrasonicators és tartozékok (mint például sonotrodes és reaktorok különböző méretű és geometriájú), a legmegfelelőbb reakciókörülményeket és tényezők (pl reagensek, ultrahang-energia bemeneti per térfogat, nyomás, hőmérséklet, áramlási sebesség stb) lehet választotta annak érdekében, hogy a legmagasabb minőséget. Mivel ultrahangos reaktorok nyomás alatt lehet akár több száz bar, az ultrahangos nagyon viszkózus paszta 250.000 centipoise nem probléma Hielscher azon ultrahangos rendszerek.
Ezen tényezők miatt, ultrahangos delaminálódás / hámlás és diszpergáló kiemelkedik a szokásos őrlési és őrlési technikák.
- Nagy teljesítményű ultrahang
- nagy nyíróerő
- nagy nyomást alkalmaznak
- pontos ellenőrzés
- zökkenőmentes skálázhatóság (lineáris)
- szakaszos és átfolyásos
- reprodukálható eredményeket
- megbízhatóság
- robusztusság
- magas energiahatékonyság
Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezz minket!
Irodalom / References
- Ivanov R., Hussainova I., Aghayan M., Petrov M. (2014): Grafén borított alumínium-oxid Nanoszálakat a cirkónium megerősítése. 9. Nemzetközi DAAAM balti Konferencia az ipari mérnöki április 24-26 2014 Tallinn, Észtország.
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Hámlasztott CrPS4 ígéretes fotovezetőképességgel. Kis Vol.16, 1. 2020. január 9.
- Štengl V., Enichj., Slušná M., Ecorchard P. (2014): Ultrahang hámlás szervetlen analógok grafén. A nanoméretű Research Letters 9 (1), 2014-ben.
Tudni érdemes
Grafén
A grafén egy atomos vastagságú szénréteg, amely grafolór egyrétegű vagy 2D szerkezetű (egyrétegű grafén = SLG). A grafén rendkívül nagy fajlagos felülettel és kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik (Young modulus 1 TPa és belső szilárdsága 130 GPa), nagy elektronikai és hővezető képességgel, töltőhordozó mobilitással, áttetszőséggel és gázzal szemben átjárhatatlan. Ezeknek az anyagjellemzőknek köszönhetően a grafént erősítő adalékként használják, hogy a kompozitok erejét, vezetőképességét stb. Adják. A grafén és más anyagok tulajdonságainak kombinálása érdekében a grafént a vegyületbe kell diszpergálni vagy vékony filmrétegként egy hordozóra.
Szokásos oldószerek, amelyeket gyakran használnak a folyékony fázis, hogy eloszlassa grafén nanosheets, tartozik a dimetil-szulfoxid (DMSO), N, N-dimetil-formamid (DMF), N-metil-2-pirrolidon (NMP), tetrametil-karbamid (TMU, tetrahidrofurán (THF) , propilén carbonateacetone (PC), az etanol, és a formamid.
Miért grafén alapú kompozitok?
Grafén vastagságú egy atom a legvékonyabb, a súlya kb. 0,77 mg per 1m2 A legkönnyebb és a húzási merevsége 150.000.000 psi (100-300-szor erősebb, mint az acél) és szakítószilárdsága 130.000.000.000 Pascal a legerősebb anyag ismert. Továbbá, grafén a legjobb hővezető (szobahőmérsékleten (4,84 ± 0,44) × 103 a (5,30 ± 0,48) × 103 W · m-11 · K-1), És a legjobb elektromos vezeték (elektron mobilitást magasabb, mint 15,000 cm2· V-1· s-1). Egy másik fontos jellemzője a grafén annak optikai tulajdonság egy fényabszorpció πα≈2.3% a fehér fény, és annak átlátható megjelenését.
Azzal grafén be mátrixok, azok kiváló anyagjellemzők átvihetők a kapott kompozit, amely egyedülálló funkciókat. Ilyen grafén-erősítésű kompozitok új lehetőségeket kínál anyagi fejlődés és ipari alkalmazásokhoz. Jellegének köszönhetően, grafén és grafén-kompozitok már széles körben elterjedt a gyártási nagy teljesítményű akkumulátorok, szuperkondenzátort, vezető festékek, bevonatok, napelemes rendszerek és az elektronikus eszközök
Hielscher erőteljes ultrahangos processzorok a szükséges magas nyíróerők leküzdésére van der Waals-erők elosztása érdekében grafén nanosheets egyenletesen kompozit mátrixok. Ultrahangos Diszpergálószerek, mint például a UIP2000hdT vagy UIP16000 előállítására használják graphene- és grafén-oxid-erősítésű nano-kompozitok.