Ultrazvučni stroj za disperziju grafena razbija usko grlo u razvoju grafena

Osnovni sadržaj ultrazvučnog stroja za disperziju grafena je kako riješiti problem aglomeracije čestica. Zbog inertne površine grafen je netopljiv s mnogim tvarima i ima lošu disperziju. Vrlo je teško dobiti jednu dispergiranu česticu. Kako učiniti da se čestica ravnomjerno rasprši u matricu ključna je tehnologija tehnologije disperzije grafena.

Svrha disperzije grafena je da se, kako bi se postigla netopljiva disperzija, njegove čestice moraju jako zdrobiti i pomiješati, što znači da stvaranje novih površina mora prevladati otpor površinske napetosti da bi se postiglo. Uz kontinuirani razvoj tehnologije, problem aglomeracije postao je usko grlo za nastavak razvoja grafena, tako da je poboljšanje disperzije grafena postalo tehnička metoda za poboljšanje kvalitete, performansi i učinkovitosti procesa* proizvoda (materijala).

Zbog inertne površine grafen je netopljiv i slabo se raspršuje s mnogim tvarima. Postoje dvije ideje o tome kako riješiti problem uskog grla u razvoju grafena: prvo, velika proizvodnja jeftinih grafenskih sirovina visoke kvalitete; Drugi je komercijalna primjena grafena. U posljednje dvije godine grafen je ušao u fazu industrijske primjene, a uzvodna i nizvodna interakcija industrijskog lanca je ključna. Moramo provesti sekundarni razvoj za korisnike kako bismo riješili uobičajene tehničke probleme kao što su disperzija i oblikovanje, te učinili da grafen bude više povezan sa "zemljanim plinom".

Karakteristike grafenskog praha, kao što su fina veličina čestica, velika specifična površina, visoka površinska energija, sve veći broj površinskih atoma i nedovoljna atomska koordinacija, čine da ovi površinski atomi imaju visoku aktivnost, izuzetno su nestabilni i lako ih je aglomerirati u obliku veći agregat s nizom povezujućih sučelja. Aglomeracija praha općenito se dijeli na meku aglomeraciju i tvrdu aglomeraciju. Formiranje aglomerata čini da se nanočestice ne mogu ravnomjerno raspršiti kao jedna čestica i ne mogu igrati svoje nano karakteristike, što ima vrlo negativan učinak na učinkovitost primjene nano prahova.

Kada se grafen uskladi s površinom organskog otapala, njihova interakcija može uravnotežiti energiju potrebnu za ljuštenje grafenske ploče, a zatim ultrazvučnim tretmanom, ultrazvuk osigurava silu ljuštenja, učinak ljuštenja, povećanje ultrazvučnog vremena može dobro poboljšati prinos grafena. Podešavanje ultrazvučne snage ultrazvučnog napajanja također ima značajan utjecaj na učinak skidanja grafena. Učinak skidanja grafena ovisi o stupnju podudaranja ultrazvučne snage i van der Waalsove sile između slojeva grafena. Kada se snaga ultrazvuka pravilno poveća, vlačno naprezanje koje se stvara na površini grafena veće je od van der Waalsove sile između slojeva grafena, a učinak skidanja također će se značajno povećati.

Metoda uz pomoć ultrazvuka

U ultrazvučnom disperzijskom sustavu grafena, grafen oksid je pripremljen Hummersovom metodom uz pomoć ultrazvuka. Budući da je ultrazvučni val mehanički val, molekule ga ne apsorbiraju i uzrokuje molekularne vibracije tijekom širenja. Pod efektom kavitacije, odnosno pod dodatnim djelovanjem visoke temperature, visokog tlaka, mikromlaza i jakih vibracija, prosječni razmak između molekula se povećava zbog vibracija, što rezultira fragmentacijom molekula. S povećanjem ultrazvučne snage povećava se razmak slojeva grafitnog oksida.