目次

1. 導入
2. 超音波分散とそのメカニズム
3. グラフェン特性への影響
4. Powersonic Company Solutions
5. 結論
6. 参照

導入

グラフェンは、その例外的な電気、熱、および機械的特性で知られる2つの寸法材料であり、電子機器や材料科学を含むさまざまなセクターに革命をもたらしました。しかし、溶媒またはマトリックスでグラフェンの均一な分散を達成することは、その強いファンデルワールス力のために挑戦的であり、凝集を引き起こします。超音波分散は、この制限を克服するための強力な技術として浮上し、さまざまな用途でのグラフェンの溶解度と使いやすさを高めています。

超音波分散とそのメカニズム

超音波分散は、高い-周波数音波を使用して、懸濁液中の粒子を攪拌します。このプロセスには、通常20 kHz〜2 MHzの範囲の超音波波の伝播が含まれます。微視的な泡が形成され、液体培地で崩壊するキャビテーションプロセスは、局所的な高温と圧力を生成し、グラフェンシートの診断と均一な分布を支援します。

制御されたパラメーターには以下が含まれます。

• 周波数：効果的なキャビテーションのために20 - 40 kHz。
• 電力密度：最適な分散のための30 - 100 w/cm2。
• 時間：持続時間は、目的の濃度に応じて10分から60分まで変化します。

グラフェン特性への影響

適切に実行された超音波分散は、グラフェンの固有の特性を大幅に変化させます。

• 電気伝導率：分散後の表面積の増加により、導電率が20 - 30％増加します。
• 熱伝導率：均一性の改善により、熱管理アプリケーションが15％増加します。
• 機械的強度：分散したグラフェンは、負荷移動の改善を示し、引張強度を約25％増加させます。

逆に、過剰な超音波治療は、グラフェンシートの欠陥または破損を引き起こし、パフォーマンスを低下させる可能性があります。グラフェンの完全性を維持するためには、バランスの取れた処理を確保することが重要です。

Powersonic Company Solutions

Powersonicは、グラフェン分散に合わせて調整された高度なソリューションを提供し、精度と効率を組み合わせた機器を提供します。

• モデルPS - 1800：30 kHzで動作し、0 - 150 Wのカスタマイズ可能な電源設定で、中程度のスケールアプリケーションに適しています。
• モデルPS - 3000：産業用-スケール処理用に設計された20 kHzおよび40 kHzでのデュアル周波数動作を備えた高-容量モデル。
• Model PS - 5000：実際の監視と調整のためのデジタルフィードバックシステムを備えており、一貫した分散品質を確保します。

結論

超音波分散は、グラフェンの応用電位を最適化する上で極めて重要な方法として存在します。超音波パラメーターを慎重に管理することにより、グラフェンの電気的、熱、および機械的特性の大幅な改善が達成できます。 Powersonicは、これらの進歩を促進するための堅牢なソリューションを提供し、グラフェンの特性の全範囲が効果的に活用されるようにします。

参照

1. A. K. GeimおよびK. S. Novoselov、グラフェンの台頭、自然素材、Vol。 6、pp。183- 191、2007。
2. B. Smith et al。、グラフェンの超音波分散の最適化、Journal of Applied Physics、Vol。 112、いいえ。 2012年12月。
3. C. Lee et al。、単層グラフェンの弾性特性と固有の強度の測定、Science、Vol。 321、no。 5887、2008。
4. Powersonic Company Profile、Advanced Ultrasonic Solutions、Powersonic Technical Documents、2023。