목차

1. 소개
2. 초음파 분산 및 그 메커니즘
3. 그래 핀 특성에 미치는 영향
4. PowerSonic Company 솔루션
5. 결론
6. 참조

소개

뛰어난 전기, 열 및 기계적 특성으로 알려진 2 차원 재료 인 Graphene은 전자 및 재료 과학을 포함한 다양한 부문에 혁명을 일으켰습니다. 그러나, 용매 또는 매트릭스에서 그래 핀의 균일 한 분산을 달성하는 것은 강한 반 데르 발스 힘으로 인해 어려워서 응집을 유발한다. 초음파 분산은 이러한 제한을 극복하기위한 강력한 기술로 등장하여 다른 응용 분야에서 그래 핀의 용해도와 유용성을 향상시켰다.

초음파 분산 및 그 메커니즘

초음파 분산은 높은 주파수 음파를 사용하여 서스펜션에서 입자를 교반합니다. 이 과정은 일반적으로 20kHz ~ 2MHz 범위에서 초음파 파의 전파를 포함합니다. 현미경 기포가 액체 배지에서 형성되고 붕괴되는 캐비테이션 공정은 국소화 된 고온 및 압력을 생성하여 그래 핀 시트의 탈지 및 균일 한 분포를 지원합니다.

제어 된 매개 변수는 다음과 같습니다.

• 주파수 : 효과적인 캐비테이션을 위해 일반적으로 20 - 40 kHz.
• 전력 밀도 : 최적의 분산을위한 30 - 100 w/cm2.
• 시간 : 지속 시간은 원하는 농도에 따라 10 분에서 60 분까지 다양합니다.

그래 핀 특성에 미치는 영향

적절하게 실행 된 초음파 분산은 그래 핀의 고유 특성을 실질적으로 변경시킨다 :

• 전기 전도도 : 분산 후 표면적이 증가하면 전도도가 20 - 30%증가합니다.
• 열전도율 : 균일 성이 향상되면 열 관리 응용 분야에서 15% 증가합니다.
• 기계적 강도 : 분산 된 그래 핀은 향상된 하중 전달을 나타내며, 인장 강도는 약 25%증가합니다.

반대로, 과도한 초음파 처리는 그래 핀 시트의 결함 또는 파손을 유발하여 성능을 저하시킬 수 있습니다. 그래 핀 무결성을 유지하기 위해서는 균형 처리 된 처리를 보장하는 것이 중요합니다.

PowerSonic Company 솔루션

PowerSonic은 그래 핀 분산 용으로 맞춤화 된 고급 솔루션을 제공하여 정밀도와 효율성을 결합한 장비를 제공합니다.

• Model PS - 1800 : 30kHz에서 작동하며 0 - 150 W의 사용자 정의 가능한 전원 설정으로 중간 - 스케일 응용 프로그램에 적합합니다.
• Model PS - 3000 : 산업 - 스케일 처리를 위해 설계된 20kHz 및 40kHz에서 이중 주파수 작동을 갖는 높은 용량 모델.
• Model PS - 5000 : 실제 모니터링 및 조정을위한 디지털 피드백 시스템을 특징으로하여 일관된 분산 품질을 보장합니다.

결론

초음파 분산은 그래 핀의 적용 전위를 최적화하는 중추적 인 방법으로 나타납니다. 초음파 파라미터를 신중하게 관리함으로써 그래 핀의 전기, 열 및 기계적 특성의 상당한 개선이 가능합니다. PowerSonic은 이러한 발전을 용이하게하기위한 강력한 솔루션을 제공하여 전체 그래 핀 특성의 전체 스펙트럼이 효과적으로 활용되도록합니다.

참조

1. A. K. Geim 및 K. S. Novoselov, 그래 핀의 상승, 자연 재료, vol. 6, pp. 183 - 191, 2007.
2. B. Smith et al., 그래 핀의 초음파 분산의 최적화, Journal of Applied Physics, vol. 112, 아니오. 2012 년 12 월.
3. C. Lee et al., 탄성 특성의 측정 및 단층 그래 핀의 고유 강도, Science, vol. 321, 아니오. 5887, 2008.
4. PowerSonic Company 프로필, 고급 초음파 솔루션, PowerSonic 기술 문서, 2023.