一、详情:
石墨烯具有优异的材料性能,例如增强复合材料的强度,并且越来越多地用于复合材料领域。但是,很难从石墨上剥离单层或几层石墨烯。传统的氧化还原方法需要非常强的氧化剂和还原剂。在这种情况下获得的石墨烯通常具有缺陷。
二、科研工作者考虑将其作为增强体加入到基体材料中以提高基体材料的性能。然而,石墨烯大的比表面积往往使其团聚在一起,不仅降低了自身的吸附能力而且影响石墨烯自身优异性能的发挥,从而影响了石墨烯增强复合材料性能的改进。况且,这种团聚是不可逆的,除非施加外力,如超声和强力搅拌,使其均匀分散。
三、超声波振动以每秒20,000次的高剪切力克服了范德华力,从而制备出具有高电导率,良好分散性和高浓度的石墨烯。由于可以控制超声处理工艺,因此不会破坏通过超声分散获得的石墨烯的化学和晶体结构。
四、优点:
(1)分散效率高;分散的颗粒更细,更均匀;石墨烯高度稳定;节能环保。
(2)超声波石墨烯分散机是一种通过超声波在液体中的“空化"作用,将液体中的颗粒进行分散和解团聚的过程的仪器,可用于催化剂、消光剂、颜料、石墨、油漆涂料、氧化铝、复合肥料、填充剂等。
(3)同时,超声波分散机可用来乳化、萃取、匀化、提取、清洗及加速化学反应等。仪器被广泛应用于食品、化妆品、医药、化学、新材料、农学、化工、污水处理、纳米材料等领域教学、科研、生产。
五、由超声波振动部件和超声波专用驱动电源和反应釜三大部分构成,那么超声波分散设备是如何进行工作的呢?
(1)超声波分散设备的分散盘下方呈层流状态,不同流速的浆料层互相扩散,起到分散作用。分散机具有液压升降、360度回转、无级调速等多种功能。可同时配置2-4只容器,液压升降行程1000㎜、360度回转功能能更好的满足一机多用,能够在很短的时间内从一个缸变换到另一个缸进行作业,大大的提高了工作效率,同时也降低了人工劳动强度。
(2)强劲的离心力将物料从径向甩入定、转子之间狭窄精密的间隙中,同时受到液层摩擦、离心挤压、液力撞击等综合作用力,物料被初步分散。能够对物料进行高速的强烈的剪切、粉碎、撞击、分散,达到迅速溶解、混合、分散、细化的功能。
(3)使浆液呈滚动环状流,产生强旋涡,浆液表面粒子呈螺旋状下降到涡流底部,在分散盘边缘2.5-5mm处形成湍流区,浆料及粒子受到强烈剪切及冲击。
(4)超声波石墨烯分散机的表现形式是换能器在纵向作来回伸缩运动,振幅一般在几个微米。这样的振幅功率密度不够,是不能直接使用的。