Ultrasonic Dispersioun vun Graphene
- Fir Grafen a Kompositë ze integréieren, muss de Graphen distributeurlech an als Nano-Blieder un seng Formuléierung versécheren. Wat de méi héije Grad vun der Dekagglomeratioun ass, dest méi besser, déi aussergewéinlech materiell Eegenschaften ausgenotzt.
- D'Ultraschalldispersioun erméiglecht sech fir e bessere Partikelverkéier a Dispersiounsstabilitéit – och wann et zu héich Konzentrationen a Viskositéiten ze formuléieren.
- D'Ultraschallveraarbechtung vu Graphen léisst exzellent Dispersiounsqualitéiten an exilent Mixmethoden erweidert.
Ultrasonic Dispersioun vun Graphene
Fir Kompositioune ze léinen, musse sech déi exzellente Materialeigenschaften vum Graphen wéi d'Kraaft, d'Graf bezeechen an eng Matrix zerlegt oder als Dünnfilmbeschichtung op e Substrat applizéiert ginn. D'Agglomeratioun, d'Sedimentatioun an d'Dispersioun an eng Matrix (oder Partikelverdeelung op dem Substrat) sinn wichteg Faktoren, déi d'Eigenschaften vun deem materiellen Inhalt beaflossen.
Duerch hir hydrophobe Natur ass d'Virbereedung vun enger stabiler a séier konzentratiséierter Grafendispersioun ouni Tenside oder Dispersant eng schwéier Erausfuerderung. Fir d'van der Waals Kräften ze iwwerwannen, staark Kräftekraaft, déi duerch Generatioun generéiert ginn Ultraschall Kavitation sinn déi raffinéiert Method fir stabile Dispersiounen ze preparéieren.
Grafescht mat enger héiger elektrescher Leitung (712 S · m-1), eng gutt Dispersitéit an héich Konzentratioun kënne ganz einfach mat engem Ultraschall-Dispergator, wéi z UIP2000hdT oder UIP4000. Sonication huet eng stabile Grafendispersioun bei gerénger Prozesstemperatur vun ca. 65 ° C.
SEM Bild vun ultraschall dispergéierten Graphinn Nanoschen
Hiel kéng Ultraschall-Systeme kënne fähig Graphen a Grafitt an grousser Volumina veraarbechen, z. B. fir Flëssphasen-Exfoliatioun a Graphen-Dispersioun. Déi genee Kontroll iwwer d'Prozessparameter erméiglechen de nahmlosen Skala vun vun Ultraschallprozessën aus Bank-Top bis Voll-kommerzielle Produktioun.
Ultraschall eischten Schichte mat eisen Liicht mat ongeféier. 3-4 Schichten an en ongeféier. D'Gréisst vun 1μm kann (re-) ze vergläichen op d'Konzentratioune vu mindestens 63 mg / ml.
-
- qualitativ héichwäerteg Grafescht
- Héichgaang
- enger einheetlecher Dispersioun
- grouss Konzentratioun
- Héichviskositéit
- schnelle Prozess
- Käschtegënschteg
- héich Duerchbesserung
- héich Effizienz
- ëmweltfrëndlech sinn
7kW Ultraschallreaktor fir Graphen Dispersiounen
Ultraschall-Dispersiounsysteme
Hielscher Ultrasonics bidd héich Ultraschall-Systemer fir d'Exfoliatioun an d'Dispersioun vun eisen Layer-Graphen a Graphit an Mono-, Bi- a puer Schichte Graphien. Zuverlässig Ultraschallveraarbechter a raffinéiert Reaktoren lieft d'erfuerderlech Kraaft, d'Prozedur wéi och d'präzises Kontrollen, fir datt d'Ultraschallprozessresultater genee mat den gewünschten Prozesszielen ofgeschnidden sinn.
Ee vun de wichtegsten Prozessparameter ass d'Ultraschall Amplitude (de Schwéngungsverlaf vum Ultraschallhorn). Hielscher industriell ultrasonic Systemer sinn gebaut ginn fir héich Amplituden ze leeschten. Amplituden vun bis zu 200μm kënne ganz einfach an 24/7 Operatioun lafen. Fir méi héije Amplituden huet Hielscher speziell Ultraschallsonde gemaach. All eis Ultraschallveraarbechter kënnen exakt just op déi erfuerderlech Verfassungsbedingungen adaptéiert ginn an iwwer de Software gebaut ginn. Dëst garantéiert héich Zouverlässegkeet, konsequent Qualitéit a reproduzierbar Resultater. De Robuste vun der Hielscher Ultraschall-Ausrüstung erméiglecht 24/7 Operatioun bei schwéiere Betriber a gefuerdert Ëmwelt. Dëst maacht d'Sonication d'Prioritéit fir d'Produktiounstechnologie fir déi grouss Ausräumung vu Mono- a wéineg geschichtlech Graphen Nososcher.
Eng méi breet Produktpalette vun Ultraschallen an Accessoiren (wéi Sonotroden a Reaktoren mat verschiddenen Gréissten a Geometrien), déi amgaangste Reaktiounsbedingungen a Faktoren (z. B. Reagentien, Ultrascheneenergieeinguechten pro Volumen, Drock, Temperatur, Flowrate etc.) gewielt fir déi héchst Qualitéit ze kréien. Well eis Ultraschallreaktoren bis zu puer honnert Barg geregelt ginn, ass d'Sonikatioun vu héich viskose Pasten mat bis zu 250.000 Centipoise kee Problem fir Hielscher 's Ultraschallsystemer.
Wéinst dës Faktoren ass d'Ultraschall-Delaminatioun / Exfoliatioun an d'Dispergéieren d'konventionell Mësch- a Fräiesstechniken.
- High Power Ultrasound
- héich Scherr Kräften
- héije Drock
- präzis kontrolléiert
- kaablisibel Skalierbarkeet (linear)
- d'Batch a Stroum duerch
- Reproducible Resultater
- Zouverlässegkeet
- Robustitéit
- héicher Energieeffizienz
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Literatur / nëmmen
- Ivanov R., Hussainova I., Aghayan M., Petrov M. (2014): Grafescht beschichtete Aluminium Nanofibres als Zirkoniumverstärkung. 9. Internationaler DAAAM Baltic Conference of Industrial Engineering 24-26 Abrëll 2014, Tallinn, Estland.
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliéiert CrPS4 mat verspriechender Fotokonduktivitéit. Klenge Vol.16, Ausgab1. 9. Januar 2020.
- Štengl V., Henych J., Slušná M., Ecorchard P. (2014): Ultraschall Exfoliatioun vun anorganesche Analoga vum Graphin. Nanoscale Research Letters 9 (1), 2014.
Fakten Wësse wat weess
Grafeschen
Graphene ass eng onomatesch déck Schicht vu Kuelestoff, déi als einfach Schicht oder 2D Struktur vu Graphen bezeechent ginn. De Graphene huet eng aussergewéinlech grouss spezifesch Uewerfläch an iwwerméisseg mechanesch Eegeschafte (Young's Modul vu 1 TPa an enger Instrumenter Kraaft vun 130 GPa), e grousst elektronesch a thermesch Leedung, Mobilitéitslager, Transparenz a Gültegkeet. Wéinst dëse materialpezifesche Charakteristiken gëtt Graf bezeechent als Verstärkungsadditiv fir Compositeiten seng Kraaft, Leitung, etc. ze bilden. Fir d'Charakteristiken vum Graphen mat anere Materiale kombinéieren, muss de Graphen an d'Verbindung dispergéiert ginn oder als Dünnfilmbeschichtung applizéiert ginn op e Substrat.
Allgemeng Léisungsmëttelen, déi oft als flëssege Phase zur Dispersion vun de Graphen Nososche benotzt ginn, schloen Dimethylsulfoxid (DMSO), N, N-Dimethylformamid (DMF), N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP), Tetramethylharn (TMU, Tetrahydrofuran (THF) , Propylen-Carbonateaceton (PC), Ethanol a Formamid.
Firwat Grafen-baséiert Composites?
Grafescht ass mat enger Décke vun engem Atome déi dënneg, mat engem Gewiicht vu ca. 0,77 mg pro 1m2 déi luesst, a mat enger Spannungssteifegkeet vun 150.000.000 psi (100-300-mol méi staark wéi Stahl) an enger Zugfestegkeet vun 130 Milliarde Kaschallen déi staark Stoffer bekannt. De Graphen ass och de beschten thermesche Leeder (bei Raumtemperatur mat (4,84 ± 0,44) × 103 op (5.30 ± 0,48) × 103 W · m-11 · K-1) an de beschte elektresche Leider (Elektronmobilitéit méi héich wéi 15.000 cm2· V-1· S-1). Eng aner wichteg Charakteristiken vum Graphen ass seng optesch Eegeschafte mat enger Lichtabsorption bei πα≈2,3% vu wäissem Licht a senger duerchscheinend Optik.
Mat Graff ze integréieren Graphen an Matrizen, kënnen dës aussergewéinlech material Charakteristiken op dee resultéierende Composite übertragen ginn, wat eegent Fonktionnalitéiten ubitt. Dës komplementär kompenséiert Kompositioune bieden neie Méiglechkeeten fir Materialentwicklung an industrielle Applikatiounen. Wéinst senge Charakteristiken, Graphen a Graphen-Kompositen si scho wäit verbreet an der Veraarbechtung vun héichleisteger Batterien, Supercapacitoren, DirigentTinten, Beschichtungen, Photovoltaiksysteme an elektroneschen Apparaten
Hielvoll Ultraschallveraarbechter fir Hielscher lieft déi néideg High-Heel-Kräfte fir Van der Waals-Kräfte ze iwwerwannen, fir Graphen-Nanosheets gleichméisseg an Composite-Matrizen ze verdeelen. Ultraschall Disperspersiker wéi den UIP2000hdT oder UIP16000 gi Graphen- a Graphen-Oxid-verstäerkt Nano-Composite produzéiert.