Ultraskaņas dispersija Graphene
- Lai iekļautu grafēnu kompozītos, Grafēns ir izkliedēts/izlobīts kā atsevišķas Nano loksnes vienveidīgi formulējumā. Jo augstāka pakāpe Deagglomeration, jo labāk ārkārtas materiāla īpašības tiek izmantotas.
- Ultraskaņas dispersija ļauj veikt izcilu daļiņu izkliedi un izkliedes stabilitāti – pat tad, ja formulēšanā ir liela koncentrācija un viskozitātes.
- Ultraskaņas apstrāde Grafēns dod izcilu dispersijas īpašības un izceļas parastās sajaukšanas metodes līdz šim.
Ultraskaņas dispersija Graphene
Lai piešķirtu kompozītmateriālu grafēna izcilās īpašības, piemēram, izturību, Grafēns ir izkliedēts matricā vai kā plānplēves pārklājums uz substrāta. Aglomerācija, sedimentācija un izkliede uz matricas (vai daļiņu sadalījums uz substrāta, attiecīgi) ir svarīgi faktori, kas ietekmē iegūto materiālu īpašības.
Pateicoties hidrofobiskajām īpašībām, stabils un ļoti koncentrēts grafēna dispersija bez virsmaktīvajām vielām vai disperģētājiem ir sarežģīts uzdevums. Lai pārvarētu van der Waals spēkus, spēcīgi bīdes spēki, ko rada ultraskaņas kavitācija ir visizsmalcinātāko metodi, lai sagatavotu stabilas dispersijas.
Graphene ar augstu elektrovadītspēju (712 S · m-1), labu izklieitāti un augstu koncentrāciju var viegli pagatavot, izmantojot ultraskaņas izkliedētāju, UIP2000hdT vai UIP4000. Sonication ļauj sagatavot stabilu grafēna dispersiju zemā ražošanas temperatūrā aptuveni 65 ° c.
Ultrasoniski izkliedēta grafēna nanolokšņu SEM tēls
Hielscher jaudīgās ultraskaņas sistēmas spēj apstrādāt grafēnu un grafītu lielos apjomos, piemēram, šķidruma fāzes lobīšanās un grafēna dispersija. Precīza kontrole pār procesa parametriem ļauj netraucēti veikt ultraskaņas procesus, sākot no stenda līdz pilnīgai komerciālai ražošanai.
Ultrasoniski uzpūsts nedaudzslāņu Grafēns ar aptuveni 3-4 slāņi un aptuveni 1 μm izmēru var (re-) izkliedētas koncentrācijā vismaz 63 mg/ml.
-
- augstas kvalitātes Grafēns
- Augsta ienesīgums
- vienmērīga dispersija
- augsta koncentrācija
- augstas viskozitātes
- ātrs process
- zemas izmaksas
- augstas caurlaidspējas
- ļoti efektīvs
- videi draudzīgs
7kW ultraskaņas reaktors grafēna dispersijām
Ultraskaņas Izkliešanas sistēmas
Hielscher Ultrasonics piedāvā lieljaudas ultraskaņas sistēmas eksfoliācijas un izkliedes no liela slāņveida Grafēns un grafīta vērā mono-, bi-un maz slāņveida Graphene. Uzticami ultraskaņas procesori un sarežģīti reaktori nodrošina nepieciešamo jaudu, procesa apstākļus, kā arī precīzu kontroli, lai ultraskaņas procesa rezultāti varētu precīzi noregulēti uz vēlamā procesa mērķiem.
Viens no svarīgākajiem procesa parametriem ir ultraskaņas amplitūda (vibrācijas nobīde pie ultraskaņas raga). Hielscher rūpnieciskās ultraskaņas sistēmas ir būvēti tā, lai nodrošinātu ļoti augstu amplitūdas. Amplitudes līdz 200 μm var viegli nepārtraukti palaist 24/7 darbību. Vēl lielākam amplitūdām Hielscher piedāvā pielāgotus ultraskaņas zondēm. Visus mūsu ultraskaņas procesorus var precīzi pielāgot nepieciešamajiem procesa nosacījumiem un viegli pārraudzīt, izmantojot iebūvēto programmatūru. Tas nodrošina visaugstāko uzticamību, konsekventu kvalitāti un reproducēt rezultātus. Hielscher ultraskaņas iekārtu robustums pieļauj 24/7 darbību ar lieljaudas un sarežģītos apstākļos. Tas padara ultraskaņas apstrādei vēlamo ražošanas tehnoloģiju liela mēroga sagatavošanai mono-un maz slāņveida Graphene nanoloksnes.
Piedāvājot plašu ultrasonikatoru un piederumu klāstu (piemēram, sonotrodes un reaktorus ar dažādu izmēru un ģeometriju palīdzību), vispiemērotākos reakcijas apstākļus un faktorus (piemēram, reaģentus, ultraskaņas enerģijas ievadi uz tilpumu, spiedienu, temperatūru, plūsmas ātrums utt.) var izvēlēties, lai iegūtu visaugstāko kvalitāti. Tā kā mūsu ultraskaņas reaktori var tikt saspiests līdz vairākiem simtiem barg, ultraviskozs pastas ultraskaņas apstrāde ar 250 000 centipoise nav problēma Hielscher ultraskaņas sistēmām.
Pateicoties šiem faktoriem, ultraskaņas atslāņošanās/lobīšanās un izkliedēšanu izceļas parastās slīpēšanas un frēzēšanas tehniku.
- Lieljaudas ultraskaņa
- liels bīdes spēki
- lielu spiedienu, kas piemērojams
- precīza kontrole
- nevainojama mērogojamība (lineāra)
- partiju un caurplūdes
- Reproducēt rezultāti
- Uzticamība
- Stabilitāti
- augstas energoefektivitātes
Sazinies ar mums! / Uzdot mums!
Literatūra / Literatūras saraksts
- Ivanov R., Hussainova I., Aghayan M., Petrov M. (2014): Graphene pārklāts Alumina Nanofibres kā cirkonija pastiprināšana. 9. Starptautiskais DAAAM Baltijas industriālās inženierijas konference 24-26. aprīlis 2014, Tallina, Igaunija.
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Pīlinga CRPS4 ar daudzsološu fotovadītspēju. Small Vol.16, Issue1. 2020. gada 9. janvāris.
- Štengl V., Henych J., Slušná M., Ecorchard P. (2014): Ultraskaņas lobīšana grafēna neorganiskiem analogiem. Nanoscale pētniecības vēstules 9 (1), 2014.
Fakti ir vērts zināt
Graphene
Graphene ir viena atoma bieza oglekļa kārta, ko var raksturot kā viena slāņa vai 2D struktūru Grafēns (vienslāņa Grafēns = SLG). Graphene ir ārkārtīgi lielu īpašu virsmas laukumu un Superior mehāniskās īpašības (Young ' s moduli 1 TPA un raksturīgo izturību 130 GPA), piedāvā lielisku elektronisko un siltuma vadītspēju, maksas pārvadātājs mobilitāte, pārredzamību, un tas ir gāzes necaurlaidīgas. Šo materiālu īpašību dēļ Grafēns tiek izmantots kā pastiprinoša piedeva, lai piešķirtu kompozītmateriāliem savu izturību, vadītspēju utt. Lai apvienotu grafēna īpašības ar citiem materiāliem, Grafēns ir izkliedēts saliktajā vietā vai to uzklāj kā plānas plēves pārklājumu uz substrāta.
Bieži lietoti šķīdinātāji, ko bieži izmanto kā šķidro fāzi, lai disperģētu grafēna nanoloksnes, ietver dimetilsulfoksīdu (DMSO), N, N-dimetilformamīdu (DMF), N-metil-2-pirolidonu (NMP), Tetrametilurīnvielu (TMU, Tetrahydrofuran (THF), propilēnglikolu karbonāacetons (PC), etanols un formamīds.
Kāpēc Graphene balstītas Composites?
Graphene ir ar biezumu vienam atoms plānākais, ar svaru aptuveni 0,77 mg uz 1M2 vieglāko, un ar stiepes stīvums 150 000 000 PSI (100-300 reizes spēcīgāka nekā tērauds) un stiepes izturība 130 000 000 000 Pascals spēcīgākais materiāls zināms. Turklāt Grafēns ir labākais siltuma vads (istabas temperatūrā ar (4.84 ± 0,44) × 103 līdz (5.30 ± 0,48) × 103 W · m a-11 K-1) un labākais elektriskais diriģents (elektronu mobilitāte augstāka kā 15 000 cm2· V-1· s-s-1). Vēl viens nozīmīgs grafēna raksturojums ir tā optiskais īpašums ar vieglu uzsūkšanos šα ≈ 2,3% baltās gaismas un tās caurspīdīgo izskatu.
Iekļaujot grafēnu matricās, šīs nenokārtotās materiālu īpašības var tikt pārnestas uz iegūto kompozītu, kas piedāvā unikālas funkcionalitātes. Šādi Graphene-pastiprinātas kompozīcijas piedāvā jaunas iespējas materiālu izstrādei un rūpnieciskai izmantošanai. To īpašību dēļ Grafēns un grafēna kompozītmateriāli jau ir plaši izplatīti augstas veiktspējas bateriju, suprakondensatoru, vadošu krāsu, pārklājumu, fotoelektrisko sistēmu un elektronisko ierīču ražošanā
Hielscher jaudīgie ultraskaņas procesori piegādā nepieciešamos augstos bīdes spēkus, lai pārvarētu van der Waals spēkus, lai vienmērīgi sadalītu grafēna nanoloksnes saliktās matricās. Ultraskaņas izkliedētāji, piemēram, UIP2000hdT vai UIP16000 izmanto grafēna un grafēna oksīda pastiprinātu Nano-kompozītu ražošanai.