Ультразвуковая технология Хильшера

Ультразвуковая дисперсия графена

  • Чтобы включить графен в композиты, графен должен быть диспергирован / расслоен как единичные нано-листы равномерно в состав. Чем выше степень деагломерации, тем лучше используются необычные свойства материала.
  • Ультразвуковая дисперсия позволяет обеспечить превосходное распределение частиц и стабильность дисперсии – даже при разработке при высоких концентрациях и вязкостях.
  • Ультразвуковая обработка графена дает превосходные дисперсионные свойства и значительно превосходит обычные методы смешивания.

 

Ультразвуковая дисперсия графена

Для получения композитов выдающиеся материальные характеристики графена, такие как прочность, графен должны быть диспергированы в матрице или нанесены тонкопленочным покрытием на подложку. Агломерация, седиментация и дисперсия в матрицу (или распределение частиц на подложке, соответственно) являются важными факторами, которые влияют на свойства полученного материала.
Из-за своей гидрофобной природы подготовка стабильной и высококонцентрированной дисперсии графена без поверхностно-активных веществ или диспергаторов является сложной задачей. Для преодоления сил Ван-дер-Ваальса сильные сдвиговые силы, порожденные Ультразвуковая кавитация являются наиболее сложным способом получения стабильных дисперсий.
Графен с высокой электропроводностью (712 S · м-1), хорошая дисперсность и высокая концентрация могут быть легко получены с использованием ультразвукового диспергатора, такого как UIP2000hdT или UIP4000, Ультразвук позволяет получать стабильную дисперсию графена при низкой температуре процесса ок. 65 ° С.

Ультразвуковые отслоившиеся нанослои оксидов графена (Oh et al., 2010)

SEM-изображение ультразвуковых дисперсных графеновых нанослотов

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Поскольку параметры процесса обработки ультразвуком можно точно контролировать, технология ультразвуковой дисперсии позволяет избежать повреждений химических и кристаллических структур графена – в результате чего появились чистые, не содержащие дефектов графы.
Мощные ультразвуковые системы Hielscher способны обрабатывать графен и графит в больших объемах, например, для жидкофазного эксфолиации и дисперсии графена. Точный контроль над параметрами процесса позволяет осуществлять бесшовное масштабирование ультразвуковых процессов от настольного до полного коммерческого производства.
Ультразвуко отшелушиваемый малослойный графен с ок. 3-4 слоя и ок. размер 1 мкм может быть (повторно) диспергирован при концентрациях по меньшей мере 63 мг / мл.

Преимущества:

    • высококачественный графен

Графоновая эксфолиация с ультразвуковым диспергатором UP400St

  • высокий урожай
  • равномерная дисперсия
  • высокая концентрация
  • высокая вязкость
  • быстрый процесс
  • бюджетный
  • с высокой пропускной способностью
  • высокоэффективный
  • Не вредит окружающей среде
Мощная ультразвуковая дисперсионная система (7x UIP1000hdT) для обработки графена в промышленном масштабе. (Нажмите, чтобы увеличить!)

7 кВт ультразвуковой реактор для графеновых дисперсий

Ультразвуковые диспергирующие системы

Hielscher Ultrasonics предлагает мощные ультразвуковые системы для эксфолиации и дисперсии объемно-слоистого графена и графита в моно-, би- и многослойный графен. Надежные ультразвуковые процессоры и сложные реакторы обеспечивают требуемую мощность, условия процесса, а также точный контроль, так что результаты ультразвукового процесса могут быть точно настроены на достижение желаемых целей процесса.
Одним из наиболее важных параметров процесса является ультразвуковая амплитуда (колебательное смещение на ультразвуковом звуке). Хильшер-х промышленные ультразвуковые системы построены для обеспечения очень высоких амплитуд. Амплитуды до 200 мкм могут быть легко непрерывны в режиме 24/7. Для еще более высоких амплитуд Hielscher предлагает специализированные ультразвуковые датчики. Все наши ультразвуковые процессоры можно точно настроить на требуемые условия процесса и легко контролировать через встроенное программное обеспечение. Это обеспечивает высочайшую надежность, стабильное качество и воспроизводимые результаты. Устойчивость ультразвукового оборудования Hielscher позволяет работать круглосуточно и в тяжелых условиях и в сложных условиях. Это делает обработку ультразвуком предпочтительной технологией производства для крупномасштабной подготовки моно- и малослоистых графеновых нанослоев.
Предлагая широкий ассортимент ультразвуковых аппаратов и аксессуаров (таких как сонотроды и реакторы с различными размерами и геометриями), наиболее подходящими условиями реакции и факторами (например, реагенты, мощность ультразвуковой энергии на объем, давление, температура, расход и т. Д.) Могут быть выбранных для получения самого высокого качества. Поскольку наши ультразвуковые реакторы могут находиться под давлением до нескольких сотен бар, ультразвуковая обработка высоковязких паст до 250 000 сантипуаз не является проблемой для ультразвуковых систем Hielscher.
Благодаря этим факторам ультразвуковое расслоение / расслаивание и диспергирование превосходят обычные методы измельчения и измельчения.

Hielscher Ультразвук

  • Высокая мощность ультразвука
  • высокие силы сдвига
  • применение высоких давлений
  • точный контроль
  • бесшовная масштабируемость (линейная)
  • периодический и проточный
  • воспроизводимые результаты
  • надежность
  • прочность
  • высокая энергоэффективность

Свяжитесь с нами! / Спросите нас!

Запросить дополнительную информацию

Пожалуйста, используйте форму ниже, если вы хотите запросить дополнительную информацию о ультразвуковой гомогенизации. Мы будем рады предложить Вам ультразвуковые системы, отвечающей вашим требованиям.









Пожалуйста, обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Литература / Ссылки



Полезные сведения

Графен

Графен представляет собой слой углерода с одним атомом, который можно описать как однослойную или двумерную структуру графена (однослойный графен = SLG). Графен имеет чрезвычайно большую удельную поверхность и превосходные механические свойства (модуль Юнга 1 ТПа и внутренняя прочность 130 ГПа), обеспечивает большую электронную и теплопроводность, мобильность носителей заряда, прозрачность и непроницаем для газов. Из-за этих характеристик материала графен используется в качестве усиливающей добавки для придания композитам прочности, проводимости и т. Д. Чтобы объединить характеристики графена с другими материалами, графен должен быть диспергирован в составе или наносится в виде тонкопленочного покрытия на подложку.
Обычные растворители, которые часто используются в качестве жидкой фазы для диспергирования графеновых нанолисты, включают диметилсульфоксид (ДМСО), N, N-диметилформамид (ДМФА), N-метил-2-пирролидон (НМП), тетраметилмочевина (ТММЫ, тетрагидрофуран (ТГФ) , пропилен carbonateacetone (ПК), этанол и формамид.

Почему Графен композиционные материалы на основе?

Графен с толщиной одного атома самый тонкий, с весом ок. 0,77 мг на 1 м2 самый легкий, и с жесткостью при растяжении 150.000.000 фунтов на квадратный дюйм (100-300 раз сильнее, чем сталь) и пределом прочности на растяжение 130,000,000,000 Паскалях самый сильный материал, известный. Кроме того, графен является лучшим проводником тепла (при комнатной температуре с (4,84 ± 0,44) × 103 до (5,30 ± 0,48) × 103 Вт · м-11 · К-1) и лучший электрический проводник (подвижность электронов выше 15 000 см2· V-1· с-1). Другими важными характеристиками графена являются его оптическое свойство с поглощением света при πα≈2,3% белого света и его прозрачный внешний вид.
Включая графен в матрицы, эти выдающиеся характеристики материала могут быть перенесены в получаемый композит, который предлагает уникальные функциональные возможности. Такие армированные графеном композиты предлагают новые возможности для разработки материалов и промышленного применения. Благодаря своим характеристикам графен и графен-композиты уже широко распространены в производстве высокоэффективных батарей, суперконденсаторов, проводящих чернил, покрытий, фотогальванических систем и электронных устройств
мощные ультразвуковые процессоры Хилшера в обеспечивают требуемые высокие сдвиговые усилия для преодоления Ван-дер-Ваальса для того, чтобы распределить графеновых нанолисты равномерно в составных матриц. Ультразвуковые диспергаторы, такие как UIP2000hdT или UIP16000 используются для производства graphene- и графена оксида армированных нано-композитов.