Kennen Sie das Prinzip und den Prozess der Herstellung von Graphen mit Ultraschallgeräten?

„2019 Travel of Dispersed Grinding Equipment Enterprises in the Pearl River Delta Region“ entwickelte und verwendete Ultraschallgeräte zur Herstellung von Graphen. Es versteht sich, dass das Ultraschallverfahren zum Ablösen von Graphen hauptsächlich auf dem Kavitationseffekt von Ultraschall beruht. Wenn die Flüssigkeit unter Einwirkung von hochenergetischem Ultraschall steht, durchlaufen die winzigen Bläschen in der Flüssigkeit periodisch den Prozess des Wachstums, der Kontraktion und des Platzens. Die durch den Bruch erzeugte Stoßwelle wirkt sofort auf die Oberfläche des Graphits, und der entsprechende Graphit erzeugt eine Druckspannungswelle. Gemäß dem Prinzip der Druckspannungswelle reflektiert der Graphitkörper, wenn sich die Druckspannungswelle zur Oberfläche des Graphits ausbreitet, und erzeugt Zugspannung. Wenn also unzählige kleine Bläschen platzen,

Der Prozess der Ultraschallherstellung von Graphen besteht darin, die Ultraschallantriebsstromversorgung, den Reaktorkörper, den Ultraschallvibrator, den Materialeinlass und die Materialpumpe gemäß Abbildung 1 zusammenzubauen. Der Kühlwassereinlass ist mit der externen Wasserquelle und dem Kühlwasserauslass verbunden mit der externen Wasserauslassleitung verbunden ist und das Materialflussregelventil, Zufuhrregelventil, Auslassregelventil und Probenahmeöffnungsregelventil geschlossen sind. Unter Verwendung von Graphit (wie in Abbildung 2: a) als Rohmaterial wird der expandierte Graphit mit niedrigem Oxidationsgrad (wie in Abbildung b gezeigt) nach der Vorinterkalation erhalten und zu etwas organischem Lösungsmittel oder Wasser gegeben, um eine Graphen-Vorbehandlungslösung zu bilden ( wie in Abbildung c) gezeigt; Mit Hilfe von Ultraschall, Heizung oder Luftstrom, eine Graphendispersion mit guter Dispersion wird erhalten (wie in Fig. d gezeigt); Dann wird die Dispersion durch eine Zentrifuge getrennt oder durch eine Filterpresse filtriert, um Graphen-Chips zu erhalten.


Wenn Graphen an die Oberfläche eines organischen Lösungsmittels angepasst wird, kann ihre Wechselwirkung die Energie ausgleichen, die zum Ablösen von Graphenschichten erforderlich ist, und dann liefert Ultraschall durch Ultraschallbehandlung die Ablösekraft, um einen Ablöseeffekt auszuüben. Eine Erhöhung der Ultraschallzeit kann die Ausbeute an Graphen sehr gut verbessern. Die Anpassung der Ultraschallleistung der Ultraschallstromversorgung hat auch einen erheblichen Einfluss auf den Peeling-Effekt von Graphen. Der Peeling-Effekt von Graphen hängt vom Anpassungsgrad der Ultraschallleistung und der Van-der-Waals-Kraft zwischen den Graphenschichten ab. Wenn die Ultraschallleistung richtig erhöht wird, ist die auf der Oberfläche von Graphen erzeugte Zugspannung größer als die Van-der-Waals-Kraft zwischen Graphenschichten, und der Ablöseeffekt wird ebenfalls erheblich zunehmen.


Die experimentelle Studie ergab, dass die durch die heiße Interkalation von Graphit gebildete Graphen-Vorbehandlungslösung Graphen unter Einwirkung von Ultraschallgeräten leicht ablösen kann und die Graphenlamelle im Wesentlichen unter 10 Schichten liegt. Da das Ultraschall-Herstellungsprinzip von Graphen auf „Ultraschall-Kavitation“ basiert, verursacht es keine strukturellen Defekte von Graphen und gewährleistet seine Integrität von Morphologie und Leistung, was für die großtechnische Produktion von Graphen von großer Bedeutung ist.