Hielscher ultraljud teknik

Ultraljuds Dispersion av grafen

  • För att införliva grafen i kompositer, måste grafen dispergeras/exfolieras som enstaka nanoark enhetligt i formuleringen. Ju högre grad av deagglomeration, desto bättre extraordinära material egenskaper utnyttjas.
  • Ultraljud dispersion möjliggör en överlägsen partikel distribution och dispersion stabilitet – även vid formulering vid höga koncentrationer och viskositeter.
  • Ultraljud bearbetning av grafen ger enastående dispersion kvaliteter och utmärker konventionella blandnings metoder i särklass.

 

Ultraljuds Dispersion av grafen

För att låna kompositer de utestående material egenskaper Grafenet såsom styrka, måste grafen vara spridda i en matris eller appliceras som en tunn Films beläggning på ett substrat. Tätorten, sedimentation, och spridningen i en matris (eller partikel fördelning på substratet, respektive) är viktiga faktorer som påverkar den resulterande materialets egenskaper.
På grund av sin hydrofoba natur, är beredningen av en stabil och starkt koncentrerad grafen spridning utan tensider eller dispergeringsmedel en utmanande uppgift. För att övervinna van der Waals styrkor, starka skjuvning krafter som genereras av ultraljud kavitation är den mest sofistikerade metoden för att förbereda stabila dispersioner.
Grafenet med hög elektrisk konduktivitet (712 S · m-1), bra dispersitet och hög koncentration kan lätt förberedas med hjälp av en ultraljud disperser, såsom UIP2000hdT eller UIP4000. Ultraljudsbehandling gör det möjligt att förbereda en stabil grafen dispersion vid låg process temperatur på ca. 65 ° c.

Ultrasonically exfolierad grafen oxid grafen (Oh et al. 2010)

SEM bild av ultraljud spridda grafen grafen

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Eftersom processen parametrarna för ultraljudsbehandling kan vara exakt kontrollerad, undviker ultraljud dispersionsteknik skador av kemiska och kristall strukturer av grafen – resulterar i orörda, defekt-fria grafen flingor.
Hielschers kraftfulla ultraljud system är kapabla att bearbeta grafen och grafit i stora volymer, e.g. för flytande-fas exfoliering och grafen spridning. Den exakta kontrollen över process parametrarna gör det möjligt att sömlöst skala upp ultraljud processer från bänk till full-kommersiell produktion.
Ultrasonically exfolierad få lager grafen med ca. 3-4 lager och en ca. storlek 1μm kan (åter) dispergerade vid koncentrationer av minst 63 mg/mL.

fördelar:

    • hög kvalitet grafen

Graphene exfoliering med ultraljud disperser UP400St

  • Högt utbyte
  • enhetlig spridning
  • hög koncentration
  • höga viskositeter
  • snabb process
  • låg kostnad
  • hög genom strömning
  • mycket effektiv
  • miljövänlig
Hög effekt ultraljud spridning system (7X UIP1000hdT) att bearbeta grafen på industriell skala. (Klicka för att förstora!)

7kW ultraljud reaktor för grafen dispersioner

Ultraljud Dispersing Systems

Hielscher Ultrasonics erbjuder hög effekt ultraljud system för exfoliering och spridning av bulk-lager grafen och grafit i mono-, bi-och få lager grafen. Pålitliga ultraljud processorer och sofistikerade reaktorer leverera önskad effekt, process förhållanden samt exakt kontroll, så att ultraljud processen resultat kan trimmas exakt till önskad process mål.
En av de viktigaste process parametrarna är ultraljud amplituden (vibrations förskjutning vid ultraljud horn). Hielschers industriella ultraljudssystem är byggda för att leverera mycket höga amplituder. Amplituder på upp till 200 μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift. För ännu högre amplituder, erbjuder Hielscher skräddarsydda ultraljud sonder. Alla våra ultraljud processorer kan exakt anpassas till de nödvändiga process förhållanden och lätt övervakas via den inbyggda program varan. Detta garanterar högsta tillförlitlighet, jämn kvalitet och reproducerbara resultat. Robustheten av Hielschers ultraljud utrustning möjliggör 24/7 drift vid tunga och i krävande miljöer. Detta gör ultraljudsbehandling den föredragna produktions teknik för storskalig beredning av mono-och få lager grafen nanosheets.
Erbjuder ett brett sortiment av ultrasonicators och tillbehör (såsom sonotrodes och reaktorer med olika storlekar och geometrier), den lämpligaste reaktions förhållanden och faktorer (t. ex. reagenser, ultraljud energi ingång per volym, tryck, temperatur, flödes hastighet etc.) kan väljas för att få högsta kvalitet. Eftersom våra ultraljud reaktorer kan trycksatta upp till flera hundra barg, ultraljudsbehandling av mycket trög flytande pastor med till 250 000 centipoise är inget problem för Hielschers ultraljud system.
På grund av dessa faktorer, ultraljud delaminering/exfoliering och spridning utmärker konventionella slipning och fräsning tekniker.

Hielscher Ultrasonics

  • Hög effekt ultraljud
  • höga skjuvkrafter
  • höga tryck som gäller
  • noggrann kontroll
  • sömlös skalbarhet (linjär)
  • batch-och genomflöde
  • Reproducerbara resultat
  • Tillförlitlighet
  • Robusthet
  • hög energi effektivitet

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan om du vill begära ytterligare information om ultraljud homogenisering. Vi ska vara glada att kunna erbjuda dig ett ultraljud system som uppfyller dina krav.









Observera att våra Integritetspolicy.




Fakta Värt att veta

grafen

Grafen är ett ett-Atom-tjockt lager av kol, som kan beskrivas som en Single-Layer eller 2D struktur av grafen (Single Layer grafen = SLG). Grafen har en utomordentligt stor specifik yta och överlägsna mekaniska egenskaper (Young ' s modulus av 1 TPa och inneboende styrka 130 GPa), erbjuder stor elektronisk och termisk konduktivitet, laddnings bärare rörlighet, transparens, och är ogenomtränglig för gaser. På grund av dessa material egenskaper, grafen används som förstärkande tillsats för att ge kompositer dess styrka, konduktivitet, etc. För att kombinera egenskaperna hos grafen med andra material, måste grafen spridas in i föreningen eller appliceras som en tunn Films beläggning på ett substrat.
Vanliga lösnings medel, som ofta används som vätske fas för att skingra grafen nanosheets, inkluderar dimetylsulfoxid (DMSO), N, N-dimetylformamid (DMF), N-metyl-2-pyrrolidon (NMP), Tetrametylurea (TMU, tetrahydrofuran (THF), propylen karbonateaceton (PC), etanol och formamid.

Varför graphene-baserade kompositer?

Grafen är med en tjocklek av en atom den tunnaste, med en väga av ca. 0,77 mg per 1m2 den lättaste, och med en drag styvhet på 150 000 000 psi (100-300 gånger starkare än stål) och en drag hållfasthet på 130 000 000 000 Pascals det starkaste kända materialet. Grafenet är dessutom den bästa termiska ledaren (vid rums temperatur med (4.84 ± 0,44) × 103 till (5.30 ± 0,48) × 103 B · m-11 K-1) och den bästa elektriska ledaren (elektron rörlighet högre än 15 000 cm2· V-1hans Svensson-1). En annan viktig kännetecknen för grafen är dess optiska egenskap med en lätt absorption på πα ≈ 2,3% av vitt ljus, och dess genomskinliga utseende.
Genom att införliva grafen i matriserna kan dessa enastående material egenskaper överföras till den resulterande komposit, som erbjuder unika funktioner. Sådana grafenförstärkta kompositer erbjuder nya möjligheter för material utveckling och industriella tillämpningar. På grund av dess egenskaper är Grafenet och grafenkompositer redan vida spridda i tillverkningen av högpresterande batterier, superkondensatorer, ledande bläck, beläggningar, sol cells system och elektroniska apparater
Hielschers kraftfulla ultraljud processorer leverera krävs hög skjuvning krafter för att övervinna van der Waals styrkor för att fördela grafen grafen jämnt i sammansatta matriser. Ultraljud fördelare som den UIP2000hdT eller UIP16000 används för att framställa Grafenoxid-och grafenoxidförstärkta nanokompositer.