كيف يتم تشتت آلة الموجات فوق الصوتية الجرافين؟

 

باعتبارها شركة مبتكرة في مجال المواد الجديدة في الصين، تسعى شركة RPS-SONIC جاهدة باستمرار للتغلب على الاختناقات الفنية في الصناعة. في الآونة الأخيرة، نجحت الشركة في تطوير "معدات تشتيت الجرافين بالموجات فوق الصوتية" لإنتاج-جودة عالية من الجرافين في التغلب على قيود عمليات التحضير التقليدية، مما أدى إلى بناء جسر مهم لتقدم الجرافين من الأبحاث المختبرية إلى التطبيقات الصناعية. يمثل هذا الإنجاز أيضًا مرحلة جديدة في تطوير الشركة لتقنيات المواد الأساسية الجديدة.

​

لماذا التركيز على الجرافين؟ إمكانات التطبيق ونقاط الألم في الصناعة لـ "ملك المواد الجديدة".

 

يتميز الجرافين، المعروف باسم "ملك المواد الجديدة" في الصناعة بسبب موصليته الكهربائية الممتازة، واستقراره الحراري، وقوته الميكانيكية، بقيمة تطبيقية لا يمكن استبدالها في بطاريات الطاقة، والأغشية الموصلة للحرارة الإلكترونية، والطلاءات -المضادة للتآكل-الراقية، والناقلات الطبية الحيوية. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي إضافة الجرافين إلى بطاريات الطاقة إلى زيادة كفاءة الشحن بنسبة تزيد عن 30%، في حين أن استخدامه في الأفلام الموصلة للحرارة للأجهزة الإلكترونية يمكن أن يحسن تبديد الحرارة بنسبة 50%. ومن المتوقع أن يتجاوز حجم سوقها 100 مليار يوان بحلول عام 2025.

 

ومع ذلك، واجه إنتاج الجرافين منذ فترة طويلة ثلاث نقاط ضعف أساسية، مما أعاق تطوير الصناعة:

●نقاوة منخفضة:تتطلب طرق التقشير الكيميائي التقليدية استخدام الأحماض والقلويات القوية، والتي تترك بسهولة شوائب متبقية وتؤدي إلى تدهور أداء الجرافين، مما يجعله غير قادر على تلبية متطلبات -التطبيقات المتطورة؛

 

●القدرة الإنتاجية المحدودة:تعتمد طرق التقشير الميكانيكي على العمل اليدوي أو المعدات الدقيقة للتقشير "طبقة-بواسطة-طبقة"، مما يؤدي إلى كفاءة منخفضة للغاية، مع تحديد الحد الأقصى للإنتاج اليومي بالجرامات فقط، مما يجعل من الصعب دعم الطلبيات ذات الحجم الكبير-؛

 

●تكلفة عالية:أدى الاستهلاك العالي للطاقة والمواد الاستهلاكية العالية لهذه العمليات إلى إبقاء سعر المواد الخام للجرافين أعلى من 10000 يوان لكل كيلوغرام، مما يحد من الاعتماد على نطاق واسع للتطبيقات النهائية.

 

ولمواجهة تحديات الصناعة هذه، قامت شركة RPS-SONIC بتطوير معدات تشتيت الموجات فوق الصوتية بشكل مبتكر لمواجهة تحديات "الجودة العالية والإنتاجية العالية والتكلفة المنخفضة".

 

كيف بالموجات فوق الصوتيةالخالطحل مشاكل التحضير؟ المبادئ الأساسية والمزايا التقنية

على عكس العمليات التقليدية التي تشتمل على "التقشير العنيف" أو "التآكل الكيميائي"، تستخدم تقنية التحضير بمساعدة الموجات فوق الصوتية -من RPS-SONIC تأثير التجويف بالموجات فوق الصوتية لتحقيق "تقشير دقيق". يمكن فهم المنطق الفني عمومًا على أنه ثلاث خطوات:

 

إطلاق طاقة التجويف:في بيئة سائلة معينة، تنفجر الفقاعات الصغيرة الناتجة عن الموجات فوق الصوتية على الفور، مما يؤدي إلى إطلاق طاقة موضعية عالية الضغط-. يؤدي هذا إلى تعطيل قوى فان دير فالس بدقة بين طبقات الجرافين (على غرار تأثير "فتح صفحات الكتاب طبقة تلو الأخرى")، وبالتالي منع تلف بنية الجرافين الناجم عن الطحن الميكانيكي التقليدي.

 

حماية نظام التشتت:إلى جانب المشتت الذي طورته الشركة بشكل مستقل وصديق للبيئة، يمنع هذا بشكل فعال صفائح الجرافين من إعادة التجميع بعد التقشير، مما يضمن التشتت الموحد وتحسين استقرار المنتج.

 

عملية حلقة مغلقة -صديقة للبيئة:يتم استخدام الماء أو الإيثانول كمذيب طوال العملية، مما يؤدي إلى التخلص من سوائل النفايات الخطرة وغازات العادم، مع الامتثال الكامل لاستراتيجية "الكربون المزدوج" الوطنية ومعايير التصنيع الخضراء.

 

أظهر الإنتاج التجريبي المزايا التالية:

 

نقاء:تتميز رقائق الجرافين بأنها نقية بنسبة 99.5% أو تساويها، كما أنها خالية من الشوائب الكيميائية المتبقية، وتلبي متطلبات -التطبيقات المتطورة مثل بطاريات الطاقة وأشباه الموصلات.

 

سماكة:يتم التحكم في سماكة الرقاقة بشكل ثابت بين 1 و5 طبقات، مما يضمن أقصى قدر من الأداء الكهربائي والحراري.

 

كفاءة:إن إنتاجية -التمرير الفردي أعلى بثلاثة أضعاف من طرق التقشير السائلة التقليدية-المرحلة. يمكن أن ينتج خط الإنتاج التجريبي 50 طنًا سنويًا، وستزيد السعة إلى 200 طن/عام عند تشغيل خط الإنتاج الكامل-.

 

يكلف:ومن خلال تحسين العملية، تم تخفيض تكاليف المواد الخام بنسبة 40%. ومن المتوقع أن يؤدي الإنتاج على نطاق واسع في المستقبل- إلى خفض سعر الجرافين إلى أقل من 5000 يوان/كجم، مما يقلل بشكل كبير من حاجز الدخول للتطبيقات النهائية.​

 

إذا كنت شركة متخصصة في بطاريات الطاقة، أو المواد الإلكترونية، أو الطلاءات، أو مهتمًا بتطبيق تكنولوجيا الجرافين، فيرجى الاتصال بنا للحصول على مزيد من المعلومات حول معدات التجانس بالموجات فوق الصوتية لدينا:

البريد الإلكتروني: admin@rps-sonic.com

 

RPS-تتطلع SONIC إلى العمل معك لتعزيز تطوير صناعة المواد الجديدة باستخدام تقنيات مبتكرة وإنشاء قيمة مشتركة!