Jak je ultrazvukový stroj rozptylován grafenem?

 

Jako inovátor v oblasti nových materiálů v Číně se RPS-SONIC soustavně snaží překonat technické překážky v tomto odvětví. Nedávno nezávisle vyvinuté „ultrazvukové zařízení pro rozptylování grafenu“ pro výrobu vysoce kvalitního grafenu- úspěšně překonalo omezení tradičních procesů přípravy a vybudovalo kritický most pro pokrok grafenu od laboratorního výzkumu k průmyslovým aplikacím. Tento průlom také znamená novou fázi ve vývoji základních technologií nových materiálů společnosti.

​

Proč se zaměřit na grafen? Aplikační potenciál a průmyslová slabá místa „krále nových materiálů“​

 

Grafen, známý jako „král nových materiálů“ v oboru pro svou vynikající elektrickou vodivost, tepelnou stabilitu a mechanickou pevnost, se může pochlubit nenahraditelnou aplikační hodnotou v napájecích bateriích, elektronických tepelně vodivých filmech, špičkových-antikorozních nátěrech{1}}a biomedicínských nosičích. Například přidání grafenu do baterií může zvýšit účinnost nabíjení o více než 30 %, zatímco jeho použití v tepelně vodivých fóliích pro elektronická zařízení může zlepšit odvod tepla o 50 %. Očekává se, že jeho velikost trhu do roku 2025 přesáhne 100 miliard juanů.

 

Výroba grafenu však již dlouho čelí třem zásadním problémům, které brání rozvoji průmyslu:

●Nízká čistota:Tradiční metody chemické exfoliace vyžadují použití silných kyselin a zásad, které snadno zanechávají zbytky nečistot a snižují výkon grafenu, takže grafen není schopen splnit požadavky špičkových- aplikací;

 

●Omezená výrobní kapacita:Metody mechanické exfoliace spoléhají na ruční práci nebo přesné vybavení pro peeling „vrstvu-po{1}}vrstvě“, což má za následek extrémně nízkou efektivitu s denní výrobou omezenou na pouhé gramy, což ztěžuje podporu velkých-objednávek;

 

●Vysoká cena:Vysoká spotřeba energie a vysoký spotřební materiál těchto procesů udržely cenu grafenových surovin nad 10 000 juanů za kilogram, což omezuje široké přijetí následných aplikací.

 

K řešení těchto průmyslových výzev vyvinul RPS-SONIC inovativně zařízení pro ultrazvukové rozptylování, které řeší problémy „vysoké kvality, vysokého výnosu a nízkých nákladů“.

 

Jak funguje ultrazvukhomogenizátorvyřešit problémy s přípravou? Základní principy a technické výhody

Na rozdíl od tradičních procesů zahrnujících „násilné odlupování“ nebo „chemickou korozi“, technologie asistované přípravy RPS-SONIC{1}}využívá k dosažení „přesného odlupování“ efekt ultrazvukové kavitace. Technickou logiku lze obecně chápat jako tři kroky:

 

Uvolňování kavitační energie:Ve specifickém kapalném prostředí drobné bublinky generované ultrazvukem okamžitě prasknou a uvolní lokalizovanou energii vysokého{0}}tlaku. Tím se přesně naruší van der Waalsovy síly mezi vrstvami grafenu (obdoba efektu „otevírání stránek knihy vrstvu po vrstvě“), čímž se zabrání poškození struktury grafenu způsobenému tradičním mechanickým broušením.

 

Ochrana disperzního systému:V kombinaci s nezávisle vyvinutým disperzantem šetrným k životnímu prostředí to účinně zabraňuje opětovnému shlukování grafenových listů po exfoliaci, což zajišťuje rovnoměrné rozptýlení a zlepšuje stabilitu produktu.

 

Proces uzavřeného-cyklu šetrný k životnímu prostředí:V celém procesu se jako rozpouštědlo používá voda nebo etanol, čímž se eliminují nebezpečné odpadní kapaliny a výfukové plyny, plně v souladu s národní strategií „dvojího uhlíku“ a ekologickými výrobními standardy.

 

Pilotní výroba prokázala následující výhody:

 

Čistota:Vločky grafenu mají čistotu větší nebo rovnou 99,5 %, bez zbytkových chemických nečistot a splňují požadavky špičkových- aplikací, jako jsou napájecí baterie a polovodiče.

 

Tloušťka:Tloušťka vloček je stabilně řízena mezi 1 a 5 vrstvami, což zajišťuje maximální elektrický a tepelný výkon.

 

Účinnost:Výtěžnost výroby s jedním-průchodem je třikrát vyšší než u tradičních metod tekuté{1}}fázové exfoliace. Pilotní výrobní linka může produkovat 50 tun ročně a kapacita se zvýší na 200 tun za rok po zprovoznění-výrobní linky v plném rozsahu.

 

Náklady:Díky optimalizaci procesu se náklady na suroviny snížily o 40 %. Očekává se, že budoucí velkovýroba-sníží cenu grafenu pod 5 000 juanů/kg, čímž se výrazně sníží překážka vstupu pro následné aplikace.​

 

Pokud jste společnost specializující se na napájecí baterie, elektronické materiály, povlaky nebo máte zájem o aplikaci technologie grafenu, kontaktujte nás pro více informací o našem ultrazvukovém homogenizačním zařízení:

E-mail: admin@rps-sonic.com

 

RPS-SONIC se těší na spolupráci s vámi při podpoře rozvoje průmyslu nových materiálů s inovativními technologiemi a vytváření sdílených hodnot!