Die Ultraschall-Graphen-Dispersionsmaschine überwindet den Engpass bei der Entwicklung von Graphen

Der Kerninhalt der Ultraschall-Graphen-Dispersionsmaschine besteht darin, das Problem der Partikelagglomeration zu lösen. Aufgrund der inerten Oberfläche von Graphen ist es in vielen Substanzen unlöslich und weist eine schlechte Dispersion auf. Es ist sehr schwierig, ein einzelnes dispergiertes Partikel zu erhalten. Wie die Partikel gleichmäßig in der Matrix verteilt werden, ist die Schlüsseltechnologie der Graphen-Dispersionstechnologie.

Der Zweck der Graphendispersion besteht darin, dass seine Partikel stark zerkleinert und gemischt werden müssen, um eine unlösliche Dispersion zu erreichen, was bedeutet, dass die Bildung neuer Oberflächen den Widerstand der Oberflächenspannung überwinden muss, um dies zu erreichen. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie ist das Agglomerationsproblem zu einem Engpass für die weitere Entwicklung von Graphen geworden, sodass die Verbesserung der Dispersion von Graphen zu einer technischen Methode zur Verbesserung der Qualität, Leistung und Prozesseffizienz* von Produkten (Materialien) geworden ist.

Aufgrund der inerten Oberfläche von Graphen ist es in vielen Substanzen unlöslich und schlecht dispergierbar. Es gibt zwei Ideen, wie das Engpassproblem bei der Entwicklung von Graphen gelöst werden kann: erstens die großtechnische Produktion von kostengünstigen, hochwertigen Graphen-Rohstoffen; Das zweite ist die kommerzielle Anwendung von Graphen. In den letzten zwei Jahren ist Graphen in die Phase der industriellen Anwendung eingetreten, und das vor- und nachgelagerte Zusammenspiel der Industriekette ist von entscheidender Bedeutung. Wir müssen Sekundärentwicklungen für Benutzer durchführen, um allgemeine technische Probleme wie Dispersion und Formung zu lösen und Graphen stärker mit dem „Erdgas“ zu verbinden.

Die Eigenschaften von Graphenpulver, wie feine Partikelgröße, große spezifische Oberfläche, hohe Oberflächenenergie, zunehmende Anzahl von Oberflächenatomen und unzureichende Atomkoordination, führen dazu, dass diese Oberflächenatome eine hohe Aktivität aufweisen, extrem instabil sind und sich leicht agglomerieren lassen ein größeres Aggregat mit einer Reihe von Verbindungsschnittstellen. Die Agglomeration von Pulver wird im Allgemeinen in weiche Agglomeration und harte Agglomeration unterteilt. Die Bildung von Agglomeraten führt dazu, dass die Nanopartikel nicht gleichmäßig als einzelnes Partikel dispergiert werden können und ihre Nanoeigenschaften nicht entfalten können, was sich sehr nachteilig auf die Anwendungsleistung von Nanopulvern auswirkt.

Wenn das Graphen mit der Oberfläche des organischen Lösungsmittels zusammengebracht wird, kann ihre Wechselwirkung die Energie ausgleichen, die zum Abziehen der Graphenschicht erforderlich ist, und dann sorgt Ultraschall durch Ultraschallbehandlung für die Abziehkraft, den Abzieheffekt und eine Erhöhung der Ultraschallzeit kann dies gut verbessern Graphenausbeute. Auch die Anpassung der Ultraschallleistung der Ultraschallstromversorgung hat einen erheblichen Einfluss auf den Graphen-Stripping-Effekt. Der Abstreifeffekt von Graphen hängt vom Grad der Übereinstimmung der Ultraschallleistung und der Van-der-Waals-Kraft zwischen den Graphenschichten ab. Wenn die Ultraschallleistung richtig erhöht wird, ist die auf der Graphenoberfläche erzeugte Zugspannung größer als die Van-der-Waals-Kraft zwischen den Graphenschichten, und auch der Abzieheffekt wird deutlich erhöht.

Ultraschallunterstützte Methode

Im Ultraschall-Graphen-Dispersionssystem wurde Graphenoxid durch die ultraschallunterstützte Hummers-Methode hergestellt. Da es sich bei Ultraschallwellen um mechanische Wellen handelt, werden sie nicht von Molekülen absorbiert und verursachen bei der Ausbreitung molekulare Vibrationen. Unter dem Kavitationseffekt, also unter der zusätzlichen Einwirkung von hoher Temperatur, hohem Druck, Mikrostrahl und starker Vibration, vergrößert sich der durchschnittliche Abstand zwischen Molekülen aufgrund der Vibration, was zu einer Molekülfragmentierung führt. Mit zunehmender Ultraschallleistung vergrößert sich der Abstand der Graphitoxidschichten.