Comment la machine à ultrasons disperse-t-elle le graphène ?

 

En tant qu'innovateur dans le domaine des nouveaux matériaux en Chine, RPS-SONIC s'est constamment efforcé de surmonter les goulots d'étranglement techniques du secteur. Récemment, l'« équipement de dispersion de graphène par ultrasons » développé indépendamment par la société pour produire du graphène de haute-qualité a réussi à surmonter les limites des processus de préparation traditionnels, établissant ainsi un pont essentiel pour l'avancement du graphène de la recherche en laboratoire aux applications industrielles. Cette avancée marque également une nouvelle phase dans le développement par l'entreprise de nouvelles technologies de matériaux de base.

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Pourquoi se concentrer sur le graphène ? Le potentiel d’application et les points faibles de l’industrie du « roi des nouveaux matériaux »

 

Le graphène, connu comme le « roi des nouveaux matériaux » dans l'industrie pour son excellente conductivité électrique, sa stabilité thermique et sa résistance mécanique, possède une valeur d'application irremplaçable dans les batteries de puissance, les films électroniques conducteurs thermiques, les-revêtements anticorrosion-haut de gamme et les supports biomédicaux. Par exemple, l’ajout de graphène aux batteries d’alimentation peut augmenter l’efficacité de charge de plus de 30 %, tandis que son utilisation dans des films thermoconducteurs pour appareils électroniques peut améliorer la dissipation thermique de 50 %. La taille de son marché devrait dépasser les 100 milliards de yuans d’ici 2025.

 

Cependant, la production de graphène est depuis longtemps confrontée à trois problèmes majeurs, entravant le développement de l’industrie :

●Faible pureté :Les méthodes d'exfoliation chimique traditionnelles nécessitent l'utilisation d'acides et d'alcalis forts, qui laissent facilement des impuretés résiduelles et dégradent les performances du graphène, le rendant incapable de répondre aux exigences des applications haut de gamme ;

 

●Capacité de production limitée :Les méthodes d'exfoliation mécanique s'appuient sur un travail manuel ou sur des équipements de précision pour un pelage "couche par-couche", ce qui entraîne une efficacité extrêmement faible, avec une production quotidienne plafonnée à quelques grammes seulement, ce qui rend difficile la prise en charge de commandes à grande échelle- ;

 

●Coût élevé :La forte consommation d'énergie et les consommables élevés de ces processus ont maintenu le prix des matières premières de graphène au-dessus de 10 000 yuans par kilogramme, limitant l'adoption généralisée d'applications en aval.

 

Pour relever ces défis industriels, RPS-SONIC a développé de manière innovante un équipement de dispersion ultrasonique pour relever les défis de "haute qualité, rendement élevé et faible coût".

 

Comment fonctionnent les ultrasonshomogénéisateurrésoudre des problèmes de préparation ? Principes fondamentaux et avantages techniques​

Contrairement aux processus traditionnels impliquant un « pelage violent » ou une « corrosion chimique », la technologie de préparation assistée par ultrasons-de RPS-SONIC utilise l'effet de cavitation ultrasonique pour obtenir un « pelage précis ». La logique technique peut généralement être comprise comme trois étapes :

 

Libération d'énergie de cavitation :Dans un environnement liquide spécifique, les minuscules bulles générées par les ultrasons éclatent instantanément, libérant une énergie localisée à haute-pression. Cela perturbe précisément les forces de Van der Waals entre les couches de graphène (semblable à l'effet « d'ouvrir les pages d'un livre couche par couche »), évitant ainsi les dommages à la structure du graphène causés par le meulage mécanique traditionnel.

 

Protection du système de dispersion :Combiné au dispersant respectueux de l'environnement développé indépendamment par l'entreprise, cela empêche efficacement les feuilles de graphène de se réagréger après l'exfoliation, garantissant ainsi une dispersion uniforme et améliorant la stabilité du produit.

 

Processus en boucle fermée-écologique :L'eau ou l'éthanol sont utilisés comme solvant tout au long du processus, éliminant les déchets liquides et les gaz d'échappement dangereux, en conformité totale avec la stratégie nationale « double carbone » et les normes de fabrication verte.

 

La production pilote a démontré les avantages suivants :

 

Pureté:Les flocons de graphène sont purs à 99,5 % ou plus, exempts d'impuretés chimiques résiduelles, répondant aux exigences des applications haut de gamme telles que les batteries de puissance et les semi-conducteurs.

 

Épaisseur:L'épaisseur des flocons est contrôlée de manière stable entre 1 et 5 couches, garantissant des performances électriques et thermiques maximales.

 

Efficacité:Les rendements de production en un seul passage-sont trois fois supérieurs à ceux des méthodes d'exfoliation traditionnelles-en phase liquide. La ligne de production pilote peut produire 50 tonnes par an, et la capacité augmentera à 200 tonnes/an lors de la mise en service de la chaîne de production à grande échelle-.

 

Coût:Grâce à l'optimisation des processus, les coûts des matières premières ont été réduits de 40 %. La future production à grande échelle-devrait réduire le prix du graphène en dessous de 5 000 yuans/kg, réduisant ainsi considérablement la barrière à l'entrée pour les applications en aval.​

 

Si vous êtes une entreprise spécialisée dans les batteries de puissance, les matériaux électroniques, les revêtements, ou si vous êtes intéressé par l'application de la technologie du graphène, veuillez nous contacter pour plus d'informations sur nos équipements d'homogénéisation par ultrasons :

E-mail : admin@rps-sonic.com

 

RPS-SONIC est impatient de travailler avec vous pour promouvoir le développement de l'industrie des nouveaux matériaux avec des technologies innovantes et créer de la valeur partagée !