石墨烯分散均質(zhì)機(jī)是一種用于將石墨烯納米片層分散于溶液中的設(shè)備。其工作原理基于超聲波輻照和剪切力的作用。
 

　　首先，石墨烯分散均質(zhì)機(jī)通常由一個(gè)裝有石墨烯和溶劑混合物的容器和一個(gè)超聲波發(fā)生器組成。在開始處理過程之前，石墨烯和溶劑被加入到容器中，并且可能添加一些表面活性劑來增強(qiáng)分散效果。
 

　　接下來，超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻率的超聲波振動(dòng)。這些振動(dòng)通過傳導(dǎo)或輻射的方式傳輸?shù)饺萜髦械氖┗旌衔?。?dāng)超聲波振動(dòng)傳播到液體中時(shí)，它產(chǎn)生了高頻的壓力變化和微小的氣泡形成。
 

　　這些氣泡在超聲波場中迅速膨脹和塌縮，形成激波和渦流。這種激波和渦流引起了強(qiáng)烈的液體運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生了局部的高溫、高壓和高剪切力。這種劇烈的物理過程稱為超聲波空化效應(yīng)。
 

　　超聲波空化效應(yīng)在石墨烯分散中起著關(guān)鍵作用。當(dāng)氣泡塌縮時(shí)，周圍液體產(chǎn)生了局部的巨大壓力和溫度升高，形成了所謂的“熱點(diǎn)”。這些熱點(diǎn)可以在短時(shí)間內(nèi)提供足夠高的能量，以破壞石墨烯之間的物理結(jié)構(gòu)和堆積，使其納米片層更容易分散。
 

　　此外，超聲波空化還會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的剪切力，通過破壞石墨烯層之間的堆積結(jié)構(gòu)，使其更容易分散在溶液中。剪切力有助于石墨烯納米片層之間的分離，并防止它們再次聚集在一起。
 

　　整個(gè)過程中，超聲波輻照和剪切力的作用可持續(xù)一段時(shí)間，直到石墨烯納米片層達(dá)到適當(dāng)?shù)姆稚⒍?。最終，分散均質(zhì)機(jī)可以通過控制超聲波參數(shù)、容器形狀和添加劑等來實(shí)現(xiàn)對石墨烯分散的精確控制。
 

　　總結(jié)而言，石墨烯分散均質(zhì)機(jī)通過超聲波輻照和剪切力作用，利用超聲波空化效應(yīng)來分散石墨烯納米片層。這種方法可以有效地破壞石墨烯的層狀結(jié)構(gòu)，并在溶液中實(shí)現(xiàn)均勻分散，從而為后續(xù)的應(yīng)用和研究提供高品質(zhì)的石墨烯材料。