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超聲波石墨烯分散機(jī)的正確使用步驟

來源：杭州泛索能超聲科技有限公司 2025年06月24日 16:14

超聲波石墨烯分散機(jī)是利用高頻超聲波能量將石墨烯粉體均勻分散在溶劑中的設(shè)備，其操作步驟需兼顧分散效率與設(shè)備保護(hù)。以下是規(guī)范的使用流程及注意事項(xiàng)：

一、使用前準(zhǔn)備

1.設(shè)備檢查

外觀檢查：確認(rèn)分散機(jī)探頭（變幅桿）無裂紋、磨損，線纜接口無松動(dòng)；控制面板按鍵靈敏，顯示屏顯示正常。

配件準(zhǔn)備：根據(jù)分散量選擇合適的分散容器（建議使用玻璃或聚四氟乙烯材質(zhì)，避免金屬容器影響超聲波傳導(dǎo)），配套夾具、溫度計(jì)等輔助工具。

2.物料預(yù)處理

石墨烯粉體：過篩（100-200目）去除結(jié)塊，稱量時(shí)佩戴防塵口罩，避免吸入粉塵；

溶劑選擇：根據(jù)應(yīng)用需求選用水、乙醇、NMP（N-甲基吡咯烷酮）等溶劑，確保溶劑純度（雜質(zhì)可能影響分散效果）；

預(yù)混合：將石墨烯與溶劑按比例（通常固液比1:50-1:100）倒入容器，手動(dòng)攪拌5-10分鐘，形成初步懸濁液，減少團(tuán)聚。

二、設(shè)備安裝與參數(shù)設(shè)置

1.探頭安裝

高度調(diào)節(jié)：通過夾具將探頭垂直固定于容器中央，探頭底端距容器底部1-2cm（距離過近易產(chǎn)生空化腐蝕，過遠(yuǎn)則能量衰減）；

密封性：若涉及揮發(fā)性溶劑，需安裝冷凝回流裝置，避免溶劑揮發(fā)影響濃度。

2.參數(shù)設(shè)定

功率調(diào)節(jié)：初始設(shè)置為額定功率的50%-60%（如1000W設(shè)備先調(diào)至500-600W），根據(jù)分散效果逐步增加（過高功率可能導(dǎo)致局部過熱或探頭損壞）；

時(shí)間設(shè)定：?jiǎn)未畏稚r(shí)間建議30-60分鐘，若需長(zhǎng)時(shí)間分散，可設(shè)置“工作15分鐘+暫停5分鐘”的間歇模式，防止溶劑沸騰或石墨烯氧化；

溫度監(jiān)控：開啟溫度傳感器，控制分散過程溫度≤60℃（高溫會(huì)破壞石墨烯層狀結(jié)構(gòu)），必要時(shí)接入冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。

三、分散操作流程

1.啟動(dòng)設(shè)備

接通電源，打開控制面板開關(guān)，確認(rèn)設(shè)備自檢無故障（如蜂鳴器提示正常，顯示屏無報(bào)錯(cuò)代碼）；

緩慢調(diào)節(jié)功率旋鈕至預(yù)設(shè)值，同時(shí)觀察容器內(nèi)現(xiàn)象：正常情況下，溶劑會(huì)因空化效應(yīng)產(chǎn)生細(xì)密氣泡，并伴隨“滋滋”聲。

2.過程監(jiān)控

分散狀態(tài)：每10分鐘取樣觀察，理想狀態(tài)為懸濁液呈均勻黑色，無肉眼可見絮狀團(tuán)聚物；若出現(xiàn)分層或沉淀，需增加功率或延長(zhǎng)時(shí)間；

異常處理：若發(fā)現(xiàn)以下情況立即停機(jī)：

探頭異常振動(dòng)或發(fā)出尖銳噪音（可能是探頭接觸容器壁或空化過度）；

溶劑劇烈沸騰（需降低功率或暫停冷卻）；

設(shè)備溫度報(bào)警（檢查冷卻水或散熱風(fēng)扇）。

3.結(jié)束操作

先將功率調(diào)至0，關(guān)閉設(shè)備電源，等待探頭停止振動(dòng)后再取出；

分散液如需保存，需立即密封并標(biāo)注日期，避免長(zhǎng)時(shí)間靜置導(dǎo)致石墨烯再次團(tuán)聚。

正確使用超聲波石墨烯分散機(jī)的核心在于“控制能量輸入與過程溫度”，通過規(guī)范化操作既能保證石墨烯的片層結(jié)構(gòu)完整，又能提升分散液的穩(wěn)定性，為后續(xù)應(yīng)用（如復(fù)合材料、電子器件、儲(chǔ)能領(lǐng)域）奠定基礎(chǔ)。

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