グラフェンの超音波分散

  • 複合材料にグラフェンを組み込むように、グラフェンは、製剤中に均一に単一のナノシートとして剥離/分散させなければなりません。特別な材料特性が活用されるよりよく、解凝集のグレードが高いです。
  • 超音波分散は、優れた粒度分布及び分散安定性のために可能 – 高濃度および粘度で処方する場合でも。
  • グラフェンの超音波処理は、優れた分散品質を与え、はるかに従来の混合方法が優れています。

グラフェンの超音波分散

複合材料に強度などグラフェンの卓越した材料特性を与えるために、グラフェンは、マトリックス中に分散されなければならない、または基板上に薄膜コーティングとして適用されます。 (それぞれ、基板上または粒子分布)の凝集、沈降、およびマトリックスへの分散が得られる材料の特性に影響を与える重要な因子です。
、その疎水性の性質のために、界面活性剤又は分散剤なしで安定しており、高度に濃縮されたグラフェン分散液の調製は、困難な作業です。ファンデルワールス力によって生成された強力な剪断力を克服するために、 超音波キャビテーション 安定した分散液を調製するための最も洗練された方法です。
高い電気伝導性グラフェン(712のS・M-1)、良好な分散性と高い濃度を容易ような、超音波分散機を用いて調製することができます UIP2000hdT または UIP4000。超音波処理は、約の低いプロセス温度で安定なグラフェン分散液を調製することを可能にします。 65°C。

超音波剥離グラフェン酸化物ナノシート(Ohら。2010)

超音波分散したグラフェンナノシートのSEM像

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超音波処理のプロセスパラメータを精密に制御することができるので、超音波分散技術は、グラフェンの化学的および結晶構造の損傷を回避します – 自然のままの、欠陥のないグラフェンが得られ。
ヒールシャーの強力な超音波システムは、例えば、大量にグラフェンとグラファイトを処理することが可能です液相剥離グラフェン分散用。プロセス・パラメータに対する正確な制御は、フル商業生産にベンチトップからの超音波プロセスのシームレスなスケールアップが可能になります。
超音波は約で、数層グラフェンを剥離しました。 3-4層と約1μMの大きさは、(再)は、少なくとも63 mg / mlとの濃度で分散させることができます。

利点:

    • 高品質なグラフェン

超音波分散を持つグラフェンの剥離UP400St

  • 高収率
  • 均一な分散
  • 高濃度
  • 高粘度
  • 迅速なプロセス
  • 低価格
  • 高スループット
  • 高効率
  • 環境にやさしい
工業的規模でグラフェンを処理するために高出力超音波分散系(7X UIP1000hdT)。 (拡大するにはクリックしてください!)

グラフェン分散液のための7kW超音波反応器

超音波分散システム

ヒールシャー超音波は、単環式、二環式および数層グラフェンにバルク層グラフェンとグラファイトの剥離及び分散のための高出力超音波システムを提供します。超音波処理結果は、所望の処理目標に正確に調整することができるように、信頼性の高い超音波プロセッサと洗練された反応器は、必要な電力、プロセス条件、ならびに正確な制御を提供します。
最も重要なプロセスパラメータの一つは、超音波振幅(超音波ホーンにおける振動変位)です。ヒールシャーさん 産業用超音波システム 非常に高い振幅を供給するように作られている。 200μmまでの振幅は、24/7動作で容易に連続して実行できます。 Hielscherはさらに高い振幅では、カスタマイズされた超音波プローブを提供しています。当社のすべての超音波プロセッサは、必要なプロセス条件に正確に調整でき、内蔵のソフトウェアを使用して簡単に監視することができます。これにより、最高の信頼性、一貫した品質、再現性のある結果が保証されます。 Hielscherの超音波装置の堅牢性は、厳しい環境や要求の厳しい環境でも24時間365日の動作が可能です。これにより、単層および数層のグラフェンナノシートを大規模に製造するためには、超音波処理が好ましい製造技術となる。
(例えば、様々なサイズおよび形状を有するソノトロードと反応器など)ultrasonicatorsとアクセサリーの幅広い製品を提供し、最適な反応条件および因子(例えば試薬、体積、圧力、温度、流量等当たり、超音波エネルギー入力)することができます最高の品質を得るために選ばれました。私たちの超音波反応器は数百バールまで加圧することができるので250,000センチポイズと高粘性ペーストの超音波処理は、ヒールシャーの超音波システムのための問題はありません。
これらの要因により、超音波剥離/剥離及び分散は、従来の粉砕及び製粉技術が優れています。

ヒールシャー超音波

  • ハイパワー超音波
  • 高剪断力
  • 高圧適用
  • 正確なコントロール
  • シームレスな拡張性(リニア)
  • バッチおよびフロースルー
  • 再現性のある結果
  • 確実
  • 丈夫
  • 高エネルギー効率

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文学/参考文献



知る価値のある事実

グラフェン

グラフェンは、単原子または二次元のグラフェン構造(単層グラフェン= SLG)と表現することができる、炭素原子1原子層の層です。グラフェンは非常に大きな比表面積と優れた機械的特性(ヤング率が1Tpa、固有強度が130GPa)を持ち、優れた電子および熱伝導率、電荷キャリア移動度、透明性を備え、ガス不透過性です。これらの材料特性のために、グラフェンは補強添加剤として使用され、複合体にその強度、導電率などを与える。グラフェンの特性を他の材料と組み合わせるためには、グラフェンを化合物に分散させるか、基板上に堆積させる。
多くの場合、グラフェンナノシートを分散させる液相として使用される一般的な溶媒は、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N、N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、テトラメチル尿素(TMU、テトラヒドロフラン(THF)を含みます、プロピレンcarbonateacetone(PC)、エタノール、およびホルムアミド。

なぜグラフェン・ベースの複合?

グラフェンは、およその重量で、一つの原子最薄の厚さです。 1メートルあたり0.77ミリグラム2 軽量、及び1.5億PSI(鋼よりも100~300倍強い)と1300億パスカル既知の最強の材料の引張強さの引張剛性を有します。さらに、グラフェンは、10×(4.84±0.44)を用いて室温で最高の熱伝導体(あります3 (5.30±0.48)×103 W・mで-11・K-1)と最高の導電体(電子移動度が高いとして15000センチメートル2・V-1・sで-1)。グラフェンの別の重要な特性は、白色光のπα≈2.3%の光吸収、及びその透明な外観とその光学的特性です。
マトリックスにグラフェンを配合することにより、それらの卓越した材料特性は、固有の機能を提供し、得られた複合材料に移すことができます。このようなグラフェン強化複合材料の開発および産業用アプリケーションのための新たな可能性を提供します。 、その特性、グラフェンおよびグラフェン複合材料は、高性能電池、スーパーキャパシタ、導電性インク、コーティング、太陽光発電システムおよび電子デバイスの製造において既に広く普及しています
ヒールシャーの強力な超音波プロセッサは、複合マトリックスに均一にグラフェンナノシートを配布するために、ファンデルワールス力を克服するために必要な高剪断力を提供します。以下のような超音波分散機 UIP2000hdT または UIP16000 graphene-グラフェン酸化強化ナノ複合材料を製造するために使用されます。