Материалы и процессы подготовки тонера. Методы подготовки подразделяются на две категории: одна из них прямо или косвенно получается из природного чешуйчатого графита, такого как механическое измельчение, детонация, ультразвуковая и электрохимическая интеркаляция; Класс готовят путем синтеза материалов, богатых углеродом, и такие методы претерпели атомную рекомбинацию в процессе подготовки, такую как импульсное лазерное осаждение, детонационный синтез, химическое осаждение из паровой фазы и химический синтез. В первом способе приготовленный порошок нанографита имеет нанометровые толщины и относительно большие диаметры, а второй способ имеет небольшой трехмерный масштаб из-за перегруппировки атомов углерода. Нижеследующее посвящено нескольким способам получения нанографита из природного графита только для справки.

(1) метод детонационного крекинга

Процесс детонационного крекинга использует свойство, заключающееся в том, что графит может вмещать слой посторонних отрицательных ионов с образованием вспениваемого графита или GIC низкого порядка, причем содержащийся в нем ионный слой называется интеркаляционным слоем. В расширяемом графите или GIC низкого порядка интеркаляционные слои регулярно располагаются в графитовом слое. Во время детонации интеркалирующий слой быстро разлагается и выделяет большое количество газа, воздействуя на графитовый слой и отталкивая соседние графитовые листы, чтобы подготовить нанографитовый лист. В процессе детонации ** играет одновременно две роли: одна - выделять большое количество тепла во время взрыва, чтобы разложить расширяющийся графит или GIC низкого порядка, а другая - ударять по графитовой пластине ударной волной, генерируемой во время детонации. Он измельчается для достижения эффекта рафинирования графита, тем самым получая чешуйчатый графит, имеющий небольшой диаметр и очень малую толщину.

В настоящее время это в основном основано на характеристиках того, что графит может образовывать стабильные GIC низкого порядка только в среде с сильной кислотой.Вначале графит смешивают с сильной окисляющей кислотой для приготовления стабильных GIC, а затем добавляют ** компонент для детонации **. Изготавливаются графитовые листы с диаметром микрометров и толщиной 40-100 нм, и готовый продукт имеет высокую степень графитизации и удельную поверхность, которая может быть увеличена в 7-9 раз по сравнению с исходным графитом.

(2) Ультразвуковой метод измельчения

Ультразвуковой раздробленный расширенный графит - это чрезвычайно особая физическая среда, в которой используется ультразвуковая кавитация для создания локальной высокой температуры и высокого давления.

Графитовые листы на расширенном графите полностью отделены друг от друга, и расширенный графит превращается в полностью свободный нанографитовый микрочип. Ультразвуковое дробление

В процессе расширения графита растворитель может легко проникнуть в поры и зазоры расширенного графита.Под воздействием ультразвуковых волн в среде растворителя образуются кавитационные пузырьки, которые разрываются, что сопровождается выделением энергии. Мгновенный взрыв, вызванный явлением кавитации, имеет сильную ударную волну: быстрое образование и внезапный коллапс выдолбленного жидкого пузырька создает короткоживущее высокоэнергетическое микроокружение, которое может достигать высокой температуры 5000 К и высокого давления около 500 атр в наносекундах. Скорость нагрева и охлаждения превышает 109 К / с, что приводит к появлению высокоскоростной струи, которая заставляет наногранитные чешуйки отделяться от расширенного графита и попадать в среду растворителя. Таким образом, измельчение расширенного графита ультразвуковыми волнами представляет собой механизм действия ударной волны, который имеет влияние кавитационных ударных волн и микроструй. Ученые получили микрон графит с помощью ультразвукового измельчения с использованием специального процесса (такого как интеркаляция, промывка водой, сушка, термический удар и т. Д.) Для приготовления расширенного графита, и 1 г диспергируют в 400 мл водного раствора этанола (70%). После ультразвуковой обработки 100 Вт в течение 8-12 часов ультразвуковой измельченный продукт отфильтровывают и сушат. SEM-тест показал, что графитовый лист, полученный после ультразвуковой обработки, имел диаметр 13 ведер, толщину от 10 до 100 нм и среднюю толщину 52 нм.

(3) Метод механического шлифования

В механическом способе шлифования используется сила межслойного графита, которая намного меньше, чем сила связи атомов углерода в слое, что позволяет сравнивать связь между слоями.

Слабая, поэтому, когда графит подвергается воздействию внешней силы, расщепление между слоями происходит легко, и поверхность расщепления (базовая поверхность) формируется для получения нанографитового порошка. В оборудовании для ультратонкого измельчения шаровая мельница завершает операцию тонкого измельчения путем воздействия и измельчения шлифовальной среды под действием полей силы тяжести и центробежных сил, но благодаря увеличению поверхностной энергии графита легко возникает электростатическая адсорбция между облупленными краями нерегулярных минералов и мелкими частицами Тенденция взаимной агломерации, очевидно, усиливается, а свойство самосмазывания графита делает процесс рафинирования графита длительным, потребляя энергию и деформируя решетку. Традиционный высокоэнергетический метод измельчения в шарики эквивалентен измельчению графита в нанометровом масштабе. низкий. При использовании высокоэнергетического шарового фрезерования добавление жидкой среды в шлифовальный резервуар в определенной степени защитит абразивный объект и, таким образом, окажет важное влияние на структуру и морфологию абразивного продукта. В зависимости от используемой среды, метод шарового размола можно разделить на сухое измельчение и мокрое измельчение. Среди них сухое измельчение относится к измельчению в вакууме или когда контактирующим материалом с графитом является воздух или другой защитный газ, в то время как влажное измельчение является измельчением. Измельчение после добавления жидкости в резервуар.

Графит измельчали с помощью роликовой шаровой мельницы в условиях снижения давления в размольном резервуаре до 0,01 Па или менее при комнатной температуре, а затем измельчения в течение 100 часов с получением графита толщиной 20 нм и длиной 50 нм. В 2006 году Hentsche и др. B1 использовали высокочистый порошок искусственного графита в качестве сырья.Перед измельчением банку для измельчения помещали в жидкий азот, так что температура окружающей среды изменялась до температуры сжижения азота 77K, и направление измельчения менялось каждые 30 минут во время измельчения. Графитовые листы, имеющие толщину менее 20 нм. Способ механического шлифования прост в процессе и удобен в работе, но шлифование вызвано не только движением движущегося объекта внутри, но также раздавливается графитовый слой и возникает сдвиг, возникающий после контакта со стенкой, так что возникает относительное скольжение между слоями. Структура графита также изменяется при уменьшении толщины графитового листа. Графит типа ABCABC преобразуется из графита типа ABAB. Кроме того, из-за смазывающих свойств самого графита процесс шлифования является очень длительным процессом, который требует большого расхода энергии, и процесс работы является довольно сложным, включая обезвоживание, сушку, вторичное шлифование и сортировку.

(4) Электрохимический метод интеркаляции

Метод электрохимического интеркалирования в принципе связан с предыдущими методами с использованием графитовых электродов в качестве сырья и электролиза.

Таким образом, что некоторые катионы быстро движутся к катоду, в то время как некоторые анионы быстро движутся к аноду под действием притяжения электродов,

Вставленный в слой графитового электрода, вызывает расширение графита в направлении оси c, а расширение вызывает увеличение межслойного расстояния, что приводит к большему введению ионов

Когда человек идет к графитовому слою, межслойная сила постепенно становится меньше. В это время направление электрода изменяется, и ионы будут быстро двигаться в противоположном направлении, тем самым разрушая силу между слоями графита и подготавливая нанографитовый лист. В 1999 г. Чэнь Гохуа и др. (131) использовали HCl, HNO3 и аммиачную воду в качестве электролитов для изготовления листов нанографита, а также готовили листы диаметром от 100 до 200 нм и толщиной 2 нм.

прогноз

При использовании природного графита в качестве сырья для получения нанографита, он в основном используется для разрушения взаимодействия между слоями графита различными способами, такими как

В графитовом слое введение соединения или тому подобного уменьшает или преодолевает ван-дер-ваальсову силу между графитовыми слоями, а синтетический метод требует преодоления химической связи, образованной самим веществом (обычно ковалентной связью), и рекомбинации атомов углерода, поэтому Второй тип метода должен делать больше, чем первый. Листы нанографита, полученные этими двумя способами, имеют свои преимущества: например, слой графита, полученный первым способом, имеет небольшую толщину и относительно большой размер частиц и, таким образом, может широко применяться для графитовых электродов, коллоидного графита на масляной основе, для смазки и проводки. В области материалов, второй тип нанографита, полученного вторым способом, имеет меньший размер частиц, что может быть более выгодно при применении к современным графитовым трубкам графитовых материалов для хранения молока и водорода.

Специальная структура нанографита делает его все более и более широко используемым и имеет тенденцию быть двумерным, однослойным, таким как камень, который разрабатывается в настоящее время.

Inkene, большая площадь эпитаксиального графена, не только демонстрирует его структурную непрерывность, но и не уступает традиционным полупроводникам с долгой историей точности в точных измерениях и станет будущим высокоскоростным электронным продуктом, таким как микрочипы и сенсорные экраны. Ключевые ингредиенты. Воздействие химических веществ и экстремальных температур, графеновые композиты будут использоваться для улучшения сочетания свойств материалов благодаря многочисленным преимуществам графена с тепловым расширением и набуханием растворителя, уменьшенными статическими потерями, улучшенным рассеиванием тепла и повышенными температурами разложения. Например, он используется для деталей в капоте автомобиля. Другие потенциальные области применения включают в себя высокоэкранированные и высокопроводящие композиты топливной системы, статические рассеивающие упаковочные материалы для электронных продуктов, материалы, защищающие от электромагнитных и радиочастотных помех для электронных корпусов, и материалы с электростатическим покрытием.