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石墨烯分散均质机的工作原理,值得了解一下

更新时间:2023-08-08浏览:368次

  石墨烯分散均质机是一种用于将石墨烯纳米片层分散于溶液中的设备。其工作原理基于超声波辐照和剪切力的作用。
 
  首先,石墨烯分散均质机通常由一个装有石墨烯和溶剂混合物的容器和一个超声波发生器组成。在开始处理过程之前,石墨烯和溶剂被加入到容器中,并且可能添加一些表面活性剂来增强分散效果。
 
  接下来,超声波发生器产生高频率的超声波振动。这些振动通过传导或辐射的方式传输到容器中的石墨烯混合物。当超声波振动传播到液体中时,它产生了高频的压力变化和微小的气泡形成。
 
  这些气泡在超声波场中迅速膨胀和塌缩,形成激波和涡流。这种激波和涡流引起了强烈的液体运动,产生了局部的高温、高压和高剪切力。这种剧烈的物理过程称为超声波空化效应。
 

石墨烯分散均质机

 

  超声波空化效应在石墨烯分散中起着关键作用。当气泡塌缩时,周围液体产生了局部的巨大压力和温度升高,形成了所谓的“热点”。这些热点可以在短时间内提供足够高的能量,以破坏石墨烯之间的物理结构和堆积,使其纳米片层更容易分散。
 
  此外,超声波空化还会产生强烈的剪切力,通过破坏石墨烯层之间的堆积结构,使其更容易分散在溶液中。剪切力有助于石墨烯纳米片层之间的分离,并防止它们再次聚集在一起。
 
  整个过程中,超声波辐照和剪切力的作用可持续一段时间,直到石墨烯纳米片层达到适当的分散度。最终,分散均质机可以通过控制超声波参数、容器形状和添加剂等来实现对石墨烯分散的精确控制。
 
  总结而言,石墨烯分散均质机通过超声波辐照和剪切力作用,利用超声波空化效应来分散石墨烯纳米片层。这种方法可以有效地破坏石墨烯的层状结构,并在溶液中实现均匀分散,从而为后续的应用和研究提供高品质的石墨烯材料。

 

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