جهاز تجانس بالموجات فوق الصوتية مقاوم للانفجار 20 كيلو هرتز 3000 واط مع مسبار التيتانيوم

الخالط بالموجات فوق الصوتية ضد الانفجار 20 كيلو هرتز 3000 واط مع مسبار التيتانيوم

معامل

وصف

منذ معرفة الخصائص الخاصة للجرافيت ، تم تطوير عدة طرق لإعداد الجرافيت.يتم تحضير الجرافين من أكسيد الجرافين بواسطة عملية كيميائية معقدة ، يتم خلالها إضافة عوامل مؤكسدة واختزال قوية جدًا ، وغالبًا ما يحتوي الجرافين المحضر في ظل هذه الظروف الكيميائية القاسية على عدد كبير من العيوب.

الموجات فوق الصوتية هي بديل مثبت لإنتاج كميات كبيرة من الجرافين عالي الجودة.يضاف الجرافيت إلى خليط من الأحماض العضوية المخففة والكحول والماء ، ثم يتعرض الخليط للإشعاع فوق الصوتي.يعمل الحمض بمثابة "إسفين جزيئي" يفصل ألواح الجرافين عن الجرافيت الأصلي.من خلال هذه العملية البسيطة ، تم إنتاج كمية كبيرة من الجرافين عالي الجودة غير المشتت في الماء.

الجرافين عبارة عن مادة كربونية نانوية ثنائية الأبعاد مع شبكة سداسية الشكل على شكل قرص العسل تتكون من ذرات كربون ذات مدارات هجينة sp².تشكل رقائق الكربون السميكة لذرة الجرافين الجرافيت من خلال تفاعلات غير مرتبطة ولها مساحة سطح كبيرة للغاية.

"إنه أنحف مادة في الكون وأقوى مادة تم تسجيلها على الإطلاق. إنه يعرض تنقلًا جوهريًا هائلاً للحامل ، وله أصغر كتلة فعالة (صفر) ، ويمكنه حمل مسافات طويلة ميكرومتر في درجة حرارة الغرفة منتشرًا دون تناثر. الكثافات الحالية أعلى بـ 6 مراتب من النحاس ، وتسجيل التوصيل الحراري والصلابة ، وهي غير منفذة للغاز ، وتوفق بين الخصائص المتعارضة للهشاشة والليونة. الظواهر الكمومية في تجارب مقاعد البدلاء.

عند صوتنة السوائل بكثافة عالية ، تتسبب الموجات الصوتية المنتشرة في الوسط السائل في دورات متناوبة من الضغط العالي (الضغط) والضغط المنخفض (المتناثر) ، والتي يعتمد معدلها على التردد فوق الصوتي.أثناء ركوب الدراجات ذات الضغط المنخفض ، تخلق الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة فقاعات فراغ صغيرة أو فراغات في السائل.عندما تصل الفقاعات إلى حجم حيث لم تعد قادرة على امتصاص الطاقة ، فإنها تنهار بعنف أثناء ركوب الدراجات ذات الضغط العالي.هذه الظاهرة تسمى التجويف.أثناء الانفجار الداخلي ، يتم الوصول محليًا إلى درجات حرارة عالية جدًا (حوالي 5000 كلفن) وضغوط (حوالي 2000 ضغط جوي).يؤدي الانفجار الداخلي لفقاعات التجويف أيضًا إلى سرعات نفاثة سائلة تصل إلى 280 م / ث.يمكن تطبيق التغييرات الفيزيائية والكيميائية التي يسببها التجويف بالموجات فوق الصوتية لإعداد الجرافين.

توفر كيمياء الموجات الصوتية الناتجة عن التجويف تفاعلًا فريدًا بين الطاقة والمادة ، مع وجود نقاط ساخنة داخل الفقاعة تبلغ حوالي 5000 كلفن ، وضغوط تبلغ 1000 بار تقريبًا ، ومعدلات تسخين وتبريد أكبر من 1010 كلفن s-1 ؛تسمح هذه الظروف الخاصة بالوصول إلى مجموعة من مساحة التفاعل الكيميائي التي يتعذر الوصول إليها عادةً ، والتي تسمح بتوليف مجموعة متنوعة من المواد ذات البنية النانوية غير العادية.

مزايا الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية

يمكن التحكم في نوع المستحلب.
الطاقة المطلوبة لإنتاج المستحلب صغيرة.
يكون المستحلب المتكون أكثر استقرارًا ، وبعضها يكون مستقرًا لعدة أشهر إلى أكثر من نصف عام.
التركيز مرتفع ، يمكن أن يتجاوز تركيز المستحلب النقي 30٪ ، ويمكن أن يصل المستحلب المضاف إلى 70٪.
التكلفة المنخفضة ، إحدى السمات المهمة للاستحلاب بالموجات فوق الصوتية هي أنه يمكن أن ينتج مستحلبات مستقرة جدًا بدون أو مع مستحلبات أقل.
بالمقارنة مع عمليات الاستحلاب العامة والمعدات (مثل المراوح والمطاحن الغروانية والمجانسات ، وما إلى ذلك) ، فإن الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية له العديد من المزايا.
المستحلبات الناتجة لها متوسط ​​حجم قطيرات صغير (0.2-2 ميكرومتر) وتوزيع ضيق لحجم القطرة (0.1-10 ميكرومتر) أو أضيق.