Ультразвуковая дисперсия графеновых нанопластинок 20 кГц

20 кГц ультразвуковой дисперсии графеновых наноплателей

Графен обладает выдающимися механическими свойствами из-за ее уникальной структуры и считается идеальным усилением металлических матричных композитов. Тем не менее, он всегда находится в форме агломератной из-за его большой удельной площади поверхности, и, таким образом, она должна сначала рассеять перед сочетанием с матрицей, а ультразвуковая обработка считается наиболее эффективным способом. В этой работе были изучены последствия параметров ультразвуковой обработки наконечника, такие как ультразвуковое время, ультразвуковая мощность, вида растворителя и его температура, на дисперсию и структуру графеновых наноплателей (GNP). Результаты показывают, что увеличение ультразвукового времени или ультразвуковой мощности может повысить эффекты дисперсии и отшелушивания GNP, но также увеличивают степень фрагментации и степени расстройства расстройства C-Atom. Растворители с низкой температурой, низкой вязкостью или высоким натяжением поверхности имеют аналогичные эффекты для увеличения ультразвукового времени или мощности. Однако для водопроводной воды растворитель высокой поверхности, он имеет относительно низкую степень фрагментации, а также хорошую дисперсию и эффекты отшелушивания из-за гидрофиличности GNPS. Однако этиловый спирт является более подходящим растворителем, поскольку оно обладает превосходной волатильностью и инертными характеристиками реакции с помощью GNPS и матричных сплавов, помимо хорошего дисперсионного эффекта. GNP могут добиться ожидаемого статуса, когда они ультразвуко обрабатываются в течение 4 ч под мощностью 960 Вт в советном растворителе при 35 ° С.

Принцип ультразвуковой дисперсии графена
Существует два типа ультразвукового оборудования, наконечника и бани Sonicator. Мощность наконечника Sonicator всегда выше, чем у ванны, и, таким образом, наконечник Sonicator гораздо более эффективен для дисперсии, чем Sonicator ванны в тех же условиях. Однако большинство исследований подчеркивают микроструктуру и механические свойства достигнутых усиленных композитов графена. Что касается изготовления композитов, особенно для дисперсии графена, было предусмотрено только набор параметров, и подробные последствия параметров, таких как ультразвуковой порошок и время, вязкость, натяжение поверхности и температуру растворителей на Дисперсия графена, все еще неясна. Следовательно, используемые параметры в их расследовании могут не быть оптимальными, а механические свойства композитов являются неудовлетворительными из-за полученного неоднородного распределения графена. Предыдущие расследования указали, что ультразвуковое лечение может разогнать агломераты GNP, но одновременно привести их к фрагментации. Фрагментация не только уменьшает соотношение сторон графена и уменьшает его эффективность передачи нагрузки и, следовательно, ухудшает его укрепляющую роль, но также увеличивает C-атомы с викальными связями на краю GNPS; Такие C-атомы всегда имеют высокую химическую активность и могут легко реагировать с матричными легирующими элементами для образования хрупких карбидов на интерфейсе графена / матрицы, что также ухудшает укрепление роли GNP. Кроме того, некоторые расследования предположили, что вакансии могут образовываться во время ультразвуковой обработки, а целостность структуры графена затем разрушена, и, таким образом, укрепляющая роль также снизилась. Чэн и др. Установлено, что ультразвуковая дисперсия углеродных нанотрубок зависела от физических свойств растворителя, таких как давление паров, вязкость и натяжение поверхности. Кроме того, повышение температуры растворителя представляет собой общее явление во время ультразвуковой обработки, а давление паров растворителя имеет тесные отношения с его температурой, то есть температура растворителя также может повлиять на дисперсию графена. Однако, к сожалению, никаких исследований по этим аспектам нет.

Цель дисперсии графена
В природе много графитовых материалов, а графит с толщиной 1 мм содержит около 3 миллионов слоев графена. Однослойный графит называется графеном, который не существует в свободном состоянии, и он существует в форме графитовых листов, ламинированных с несколькими слоями графена. Поскольку межслойная сила графитового листа является слабой, ее можно отслаиваться слой по слою внешней силой, тем самым получая однослойный графен толщиной только одного атома углерода.

Параметр