石墨烯獨特的力、熱、光、電、磁等特性，使其在微電子、生物傳感器、儲能材料和復合材料領域有著巨大的應用潛力。

機械法進行石墨烯剝離，相比其他化學方法制備的石墨烯具有更少的缺陷，結構也較為完整。本文將簡介微射流高壓均質法在石墨烯制備中的應用。

主要儀器與原料：

微射流高壓均質機

客戶寄來的石墨原料樣品

預實驗步驟與結果：

1）分裝混勻后的原料樣品2份至2只樣品瓶中，每份20ml；

2）選用安裝F140Y-RT金剛石交互容腔，并連接微射流高壓均質機與實時冷卻系統；

3）對照組不做處理，實驗組20,000psi均質反應10次；

4）處理后樣品與對照組外觀觀察

圖1 均質處理前（左），微射流高壓均質處理后（右）

微射流高壓均質處理后的樣品像安慕希酸奶的狀態，流動性低，粘度大，右燒杯可見牢固掛杯口的1滴樣品。處理后樣品體積變大，相同反應次數下，反應壓力越大樣品體積膨脹越大。另外樣品傾斜觀測，對照組流動性大，實驗組傾斜后掛壁嚴重。

5）樣品微觀形態觀察

圖2 客戶返回的電鏡檢測結果（少層石墨烯）

微射流高壓均質原理：

1）微射流高壓均質機由動力單元和均質核心（金剛石交互容腔）組成。

圖3 微射流高壓均質機（紅圈：動力單元、觸控屏，藍圈：金剛石交互容腔）

2）本實驗微射流高壓均質技術核心在于微射流高壓均質機的金剛石交互容腔：

圖4 溫控型金剛石交互容腔實物（左），內部結構示意圖（右）

圖5 微射流高壓均質原理示意圖

Y型金剛石交互容腔具有固定的內部結構，石墨液體經過加壓后，經過百微米級的孔道形成超音速射流（不小于500m/s），在Y型金剛石交互容腔內部產生劇烈的剪切、碰撞、空穴以及對射作用，對射瞬間相對速度加倍，超大動能物料間發生對射爆炸。對射流的應用，充分利用物料間的相互碰撞，大大降低了物料對交互容腔腔體的磨損，微射流高壓均質技術集合了微射流、撞擊流和傳統高壓均質技術的優勢于一體，具有更高的均質效率。

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