基于压力调控的声场仿真与超声法制备石墨烯的优化

赵夙1, 宗虎1, 高敏慧2
1中国科学院宁波材料技术与工程研究所
2北京航空航天大学
Veröffentlicht in 2025

    超声空化在超声法制备碳纳米材料中发挥核心作用,其强度、空间分布及动力学特性直接影响材料的破碎、剥离效率和产物质量。超声空化行为不仅受功率和频率调控,还与液相内部的声场分布及空化泡动态密切相关。尽管已有研究系统探讨了超声功率、频率及液相类型对产物的影响,但静压对声场分布、空化泡数量与行为,以及其对石墨烯特性及制备过程的调控作用仍缺乏深入研究。
本文结合数值模拟与实验验证,系统分析了不同静压条件下声压场分布及空化泡数量和强度的变化规律,并进一步评估其对石墨烯产率、粒径分布及结构特性的影响。研究结果揭示了静压对超声场与空化行为的调控机制,为高效制备均一、高产量的石墨烯及其他碳纳米材料的优化参数提供了依据。