Table des matières

1. Introduction
2. Dispersion ultrasonique et son mécanisme
3. Impact sur les propriétés du graphène
4. Solutions de société Powersonic
5. Conclusion
6. Références

Introduction

Le graphène, un matériau à deux - dimensions connu pour ses propriétés électriques, thermiques et mécaniques exceptionnelles, a révolutionné divers secteurs, y compris l'électronique et les sciences des matériaux. Cependant, la réalisation d'une dispersion uniforme de graphène dans les solvants ou les matrices est difficile en raison de ses forces de van der Waals, provoquant une agglomération. La dispersion à ultrasons est devenue une technique puissante pour surmonter cette limitation, améliorant la solubilité et la convivialité du graphène dans différentes applications.

Dispersion ultrasonique et son mécanisme

La dispersion à ultrasons utilise des ondes sonores élevées à haute fréquence pour agiter les particules dans une suspension. Ce processus implique la propagation des ondes ultrasoniques, généralement dans la plage de 20 kHz à 2 MHz. Le processus de cavitation, où les bulles microscopiques se forment et s'effondrent dans le milieu liquide, génère des températures et des pressions localisées, aidant la désaggloration et la distribution uniforme des feuilles de graphène.

Les paramètres contrôlés comprennent:

• Fréquence: généralement 20 - 40 kHz pour une cavitation efficace.
• Densité de puissance: 30 - 100 W / CM2 pour une dispersion optimale.
• Temps: La durée varie de 10 à 60 minutes, selon la concentration souhaitée.

Impact sur les propriétés du graphène

La dispersion ultrasonique correctement exécutée modifie considérablement les propriétés inhérentes du graphène:

• Conductivité électrique: une augmentation de la surface après la dispersion améliore la conductivité de 20 - 30%.
• Conductivité thermique: l'uniformité améliorée entraîne une augmentation de 15% des applications de gestion thermique.
• Résistance mécanique: le graphène dispersé présente un transfert de charge amélioré, augmentant la résistance à la traction d'environ 25%.

Inversement, un traitement ultrasonique excessif peut provoquer des défauts ou une rupture des feuilles de graphène, des performances dégradantes. Assurer un traitement équilibré est crucial pour maintenir l'intégrité du graphène.

Solutions de société Powersonic

PowerSonic propose des solutions avancées adaptées à la dispersion du graphène, fournissant un équipement qui combine la précision et l'efficacité:

• Modèle PS - 1800: fonctionnant à 30 kHz, avec des paramètres d'alimentation personnalisables à partir de 0 - 150 W, adaptés aux applications moyennes - à l'échelle.
• Modèle PS - 3000: Modèle élevé - Capacité avec un fonctionnement à double fréquence à 20 kHz et 40 kHz, conçu pour le traitement industriel - Échelle.
• Modèle PS - 5000: dispose d'un système de rétroaction numérique pour de la véritable surveillance et ajustement du temps, assurant une qualité de dispersion cohérente.

Conclusion

La dispersion à ultrasons est une méthode pivot pour optimiser le potentiel d'application du graphène. En gérant soigneusement les paramètres ultrasoniques, des améliorations significatives des caractéristiques électriques, thermiques et mécaniques du graphène sont réalisables. PowerSonic fournit des solutions robustes pour faciliter ces progrès, garantissant que le spectre complet des propriétés du graphène est exploité efficacement.

Références

1. A. K. Geim et K. S. Novoselov, The Rise of Graphène, Nature Materials, vol. 6, pp. 183 - 191, 2007.
2. B. Smith et al., Optimisation de la dispersion à ultrasons du graphène, Journal of Applied Physics, vol. 112, no. 12, 2012.
3. C. Lee et al., Mesure des propriétés élastiques et résistance intrinsèque du graphène monocouche, Science, vol. 321, no. 5887, 2008.
4. Profil de l'entreprise Powersonic, Solutions ultrasoniques avancées, documents techniques PowerSonic, 2023.