Hoe is de ultrasone machineverspreiding van het grafeen?

 

Als innovator op het gebied van nieuwe materialen in China heeft RPS-SONIC er consequent naar gestreefd om technische knelpunten in de industrie te overwinnen. Onlangs heeft de onafhankelijk ontwikkelde 'Ultrasone grafeendispersieapparatuur' van het bedrijf voor de productie van grafeen van hoge-kwaliteit met succes de beperkingen van traditionele bereidingsprocessen overwonnen en een cruciale brug geslagen voor de vooruitgang van grafeen van laboratoriumonderzoek naar industriële toepassingen. Deze doorbraak markeert ook een nieuwe fase in de ontwikkeling van het bedrijf op het gebied van nieuwe kerntechnologieën.

​

Waarom focussen op grafeen? Het toepassingspotentieel en de pijnpunten in de sector van de "koning van de nieuwe materialen".

 

Grafeen, bekend als de 'koning van de nieuwe materialen' in de industrie vanwege zijn uitstekende elektrische geleidbaarheid, thermische stabiliteit en mechanische sterkte, kan bogen op een onvervangbare toepassingswaarde in stroombatterijen, elektronische warmtegeleidende films, hoogwaardige- anti- corrosiecoatings en biomedische dragers. Het toevoegen van grafeen aan energiebatterijen kan bijvoorbeeld de laadefficiëntie met meer dan 30% verhogen, terwijl het gebruik ervan in warmtegeleidende films voor elektronische apparaten de warmteafvoer met 50% kan verbeteren. De verwachting is dat de marktomvang in 2025 de 100 miljard yuan zal overschrijden.

 

De productie van grafeen heeft echter al lange tijd te maken met drie kernpijnpunten, die de ontwikkeling van de industrie belemmeren:

●Lage zuiverheid:Traditionele chemische exfoliatiemethoden vereisen het gebruik van sterke zuren en alkaliën, die gemakkelijk resterende onzuiverheden achterlaten en de prestaties van grafeen verslechteren, waardoor het niet kan voldoen aan de eisen van hoogwaardige- toepassingen;

 

●Beperkte productiecapaciteit:Mechanische exfoliatiemethoden zijn afhankelijk van handarbeid of precisieapparatuur voor het "laag{0}} voor- laag" afpellen, wat resulteert in een extreem lage efficiëntie, waarbij de dagelijkse productie beperkt is tot slechts grammen, waardoor het moeilijk wordt om grootschalige bestellingen- te ondersteunen;

 

●Hoge kosten:Het hoge energieverbruik en de hoge verbruiksartikelen van deze processen hebben de prijs van grafeengrondstoffen boven de 10.000 yuan per kilogram gehouden, waardoor de wijdverbreide adoptie van downstream-toepassingen werd beperkt.

 

Om deze industriële uitdagingen aan te gaan, heeft RPS-SONIC op innovatieve wijze ultrasone dispersieapparatuur ontwikkeld om de uitdagingen van "hoge kwaliteit, hoge opbrengst en lage kosten" aan te pakken.

 

Hoe werkt ultrasoonhomogenisatorvoorbereidingsproblemen oplossen? Kernprincipes en technische voordelen​

In tegenstelling tot traditionele processen waarbij sprake is van 'gewelddadig afpellen' of 'chemische corrosie', maakt de ultrasone-geassisteerde voorbereidingstechnologie van RPS-SONIC gebruik van het ultrasone cavitatie-effect om 'precies afpellen' te bereiken. De technische logica kan algemeen worden opgevat als drie stappen:

 

Cavitatie-energieafgifte:In een specifieke vloeibare omgeving barsten de kleine belletjes die door ultrageluid worden gegenereerd onmiddellijk, waardoor plaatselijke hoge-drukenergie vrijkomt. Dit verstoort precies de van der Waals-krachten tussen grafeenlagen (vergelijkbaar met het effect van "laag voor laag openen van de pagina's van een boek"), waardoor schade aan de grafeenstructuur veroorzaakt door traditioneel mechanisch slijpen wordt voorkomen.

 

Dispersiesysteembescherming:In combinatie met het onafhankelijk ontwikkelde, milieuvriendelijke dispergeermiddel van het bedrijf voorkomt dit effectief dat de grafeenvellen na het exfoliëren opnieuw aggregeren, waardoor een uniforme verspreiding wordt gegarandeerd en de productstabiliteit wordt verbeterd.

 

Milieuvriendelijk gesloten-lusproces:Water of ethanol wordt tijdens het hele proces als oplosmiddel gebruikt, waardoor gevaarlijke afvalvloeistoffen en uitlaatgassen worden geëlimineerd, volledig in overeenstemming met de nationale "dual carbon"-strategie en groene productienormen.

 

Proefproductie heeft de volgende voordelen aangetoond:

 

Zuiverheid:Grafeenvlokken zijn voor meer dan of gelijk aan 99,5% zuiver, vrij van resterende chemische onzuiverheden en voldoen aan de eisen van hoogwaardige- toepassingen zoals stroombatterijen en halfgeleiders.

 

Dikte:De vlokdikte wordt stabiel geregeld tussen 1 en 5 lagen, waardoor maximale elektrische en thermische prestaties worden gegarandeerd.

 

Efficiëntie:De productieopbrengsten in één- productiegang zijn drie keer hoger dan bij traditionele exfoliatiemethoden in vloeibare- fasen. De proefproductielijn kan jaarlijks 50 ton produceren, en de capaciteit zal toenemen tot 200 ton/jaar bij de ingebruikname van de productielijn op volledige- schaal.

 

Kosten:Door procesoptimalisatie zijn de grondstofkosten met 40% verlaagd. Verwacht wordt dat toekomstige grootschalige productie-de prijs van grafeen zal verlagen tot minder dan 5.000 yuan/kg, waardoor de toetredingsdrempel voor downstream-toepassingen aanzienlijk wordt verlaagd.​

 

Bent u een bedrijf dat gespecialiseerd is in stroombatterijen, elektronische materialen, coatings, of bent u geïnteresseerd in de toepassing van grafeentechnologie, neem dan contact met ons op voor meer informatie over onze ultrasone homogenisatieapparatuur:

E-mail: admin@rps-sonic.com

 

RPS-SONIC kijkt ernaar uit om met u samen te werken om de ontwikkeling van de nieuwe materiaalindustrie met innovatieve technologieën te bevorderen en gedeelde waarde te creëren!