Rôl Gwasgariad Uwchsonig mewn Paratoi Graffit

Mae gwasgariad ultrasonic yn ddull dibynadwy o gynhyrchu haenau graffit o fflanoedd graffit neu ronynnau. Gall technegau gwasgaru cyffredin eraill fel melinau pêl, melinau rholio neu gymysgwyr cneifio uchel ddefnyddio adweithyddion a toddyddion ymosodol. Gall y dechnoleg gwasgaru uwchsain oresgyn y broblem hon yn dda a pharatoi deunyddiau graffit yn effeithlon.

Mae gwasgariad uwchsain yn trawsnewid graffit mewn hylif i gyflwr gwasgaredig, hynny yw, grilio uwchsain cain neu uwchsain ultrafine o solidau neu hylifau oherwydd effaith dirgryniadau uwchsain. Oherwydd manylion penodol y maes uwchsain a gynhyrchir yn y cyfrwng hylifol, mae gwasgariad uwchsain yn darparu ataliad unffurf, cemegol pur (maint gronynnau sy'n llai nag 1 μm).

01

Yr egwyddor o baratoi graffit yn uwchsonig

Mae paratoi graffit yn uwchsain yn seiliedig ar yr effaith cavitation, felly ni fydd y strwythur cwantwm y tu mewn i'r graffit yn cael ei ddinistrio. Mae cavitation ultrasonic yn cynhyrchu digonedd o amledd uchel drwy donnau uwchsonig pŵer uchel. Gellir defnyddio uwchsain pŵer uchel ar gyfer trin hylifau fel cymysgu, efelychu, gwasgaru a dadfeiliad neu grilio. Pan fydd hylif yn cael ei sonia ar ddwysedd uchel, mae tonnau sain yn lledaenu i'r cyfrwng hylif yn achosi cylchoedd o bwysau uchel (cywasgu) a phwysau isel (myfyrio) ar gyfradd sy'n dibynnu ar amlder. Mae tonnau uwchsonig dwysedd uchel mewn cylchoedd pwysedd isel yn creu swigod gwactod bach neu wagenni yn yr hylif. Pan fydd y swigod yn cyrraedd cyfaint lle na allant amsugno'r ynni, maent yn chwalu'n dreisgar yn y cylch pwysedd uchel. Gelwir y ffenomenon hon yn cavitation.

Mae'r ddyfais wasgaru uwchsain yn trosglwyddo dirgryniadau amledd uchel i'r hylif, a gall cymhwyso'r straen mecanyddol hwn wahanu crynoadau'r gronynnau graffit. Wrth sonio hylifau, mae tonnau sain yn lluosogi i'r cyfrwng hylif yn achosi cylchoedd eiledol o bwysau uchel (cywasgu) a phwysau isel (myfyrio). Mae cavitation ultrasonic mewn hylifau yn arwain at jetiau hylif cyflymder uchel o hyd at 1000 km/h (tua 600 mya). Mae'r jet hwn yn gwasgu'r hylif ar bwysau uchel rhwng y gronynnau ac yn gwahanu'r graffit oddi wrth ei gilydd. Mae gronynnau llai yn cael eu cyflymu gyda'r jet hylif a'r gwrthdrawiad ar gyflymder uchel. Mae'r don sioc dwysedd uchel a gynhyrchir gan y gwrthdrawiad cyflym yn gweithredu'n barhaus ar wyneb y corff graffit, a bydd y graffit yn adlewyrchu ac yn cynhyrchu straen tynnol. Pan fydd nifer fawr o ficrofusnesau wedi torri, mae'r straen tynnol rhwng y fflanoedd graffit yn cynyddu'n barhaus, ac mae'r fflanoedd graffit yn cael eu tynnu'n raddol.

02Dydy'r graffit yn cael ei wasgaru a'i wasgaru

Os yw graffit i'w ddefnyddio fel deunydd, rhaid ei wasgaru'n unffurf yn y fformiwleiddio yn gyntaf. Oherwydd hydroffobig graffit, mae'n anodd cael gwasgariad graffit crynodiad uchel heb sefydlogi arwynebau neu wasgaru.

Gellir ffugio nanosheets graffit (GNPs) drwy dynnu graffit mewn toddyddion drwy soniaredd pŵer uchel. Gellir gweithio graffit wedi'i wasgaru'n uwchsain gyda biopolymers i gael graffit sy'n gwasgaru dŵr. Gellir prosesu'r graffit syntheseidr ymhellach i wasgariadau sefydlog sy'n seiliedig ar ddŵr gan geudon uwchsain. Mae'n hawdd i'r crynodiad ddigwydd pan fydd nanomaterialau graffit yn cael eu cymysgu'n hylifau, a gall gwasgariad uwchsain chwalu'r graffit wedi'i grynhoi mewn ataliadau dyfrol a rhai nad ydynt yn rhai dyfrol, sy'n gallu dod â photensial llawn nanomaterialau allan.

Mae ocsid graffit yn hydawdd dŵr a gellir ei wasgaru'n hawdd i goloidau sefydlog. Mae ehangu a gwasgaru uwchsain yn ddull effeithlon, cyflym a chost-effeithiol iawn o syntheseiddio, gwasgaru a gweithredu graffit ocsid ar raddfa ddiwydiannol. Er mwyn rheoli maint nanosheets ocsid graffit (GO), mae'r dull ehangu yn chwarae rhan allweddol. Oherwydd ei baramedrau proses y gellir eu rheoli'n union, ehangu uwchsain yw'r dechneg delamineiddio a ddefnyddir fwyaf ar gyfer cynhyrchu graffit o ansawdd uchel ac ocsid graffit.

03Ymgynghoriad cyfnod hylif a gynorthwyir

Mae ehangu'r cyfnod hylif (LPE) yn ddull effeithlon o ehangu fflanoedd graffit. Y brif egwyddor yw ychwanegu graffit neu ocsid graffit fel deunydd crai i doddydd neu arwyneb penodol i droi'r rhyng-ffracio thermol i ffurfio hydoddiant cyn-drin graffit, ac yna defnyddio'r tonnau uwchsonig sy'n cael eu gollwng gan ddyfais uwchsonig pŵer uchel i beintio'r graffit o'r wyneb graffit. ddod allan.

Dull pilio cyfnod hylif

Prif ffactorau dylanwadol ehangu graffit a gynorthwyir yn uwchsain yw cavitation uwchsain a grym cneifio uchel. Mae'r cafn yn y broses driniaeth uwchsain yn achosi i'r graffit gael ei wasgaru yn y toddyddion i'w wasgu a'i wasgu. Gall grym cneifio tonnau uwchsonig achosi i'r toddyddion ffurfio micro-jetiau i effeithio ar yr arwyneb graffit, sy'n hyrwyddo gwahanu haenau graffit.

04 Crynodeb

Gellir defnyddio systemau uwchsonig pŵer uchel ar gyfer ehangu, gwasgaru a pharatoi graffit a graffit ocsid. Mae proseswyr uwchsonig dibynadwy ac adweithyddion uwch yn darparu'r pŵer sydd ei angen ar gyfer prosesu graffit, gydag amodau prosesu a reolir yn union sy'n caniatáu i'r canlyniadau prosesu uwchsain gael eu tiwnio'n union i'r targed prosesu a ddymunir.