超聲波石墨烯分散設備利用高頻空化效應，高效剝離石墨層、解團聚並穩定分散於溶劑中，是製備高質量石墨烯溶液的關鍵裝備。然而，在實際操作中，常因參數設置不當、介質特性或設備維護疏忽導致效率低下甚至設備損壞。科學識別超聲波石墨烯分散設備出現的問題並采取針對性措施，是保障分散效果與使用壽命的核心。
一、分散效果差，團聚嚴重
原因：超聲功率不足、處理時間過短、溶劑選擇不當或石墨原料粒徑過大。
解決方法：
優化工藝參數：功率建議設為設備額定值的60%–80%，避免過高導致局部過熱碳化；
延長處理時間（通常30–120分鍾），采用間歇式工作模式（如開5秒/停2秒）防止溫升過快；
選用NMP、DMF或含表麵活性劑的水溶液等高表麵張力匹配溶劑；
預研磨石墨原料至微米級，提升剝離效率。
二、樣品溫度急劇升高
原因：連續超聲產熱集中，冷卻不足。高溫不僅破壞石墨烯結構，還可能引發溶劑揮發或燃燒。
解決方法：
必須使用冰浴或外接循環冷卻係統，將體係溫度控製在40℃以下；
采用脈衝模式降低平均功率；
容器內液麵高度適中（覆蓋換能器但不過滿），確保有效散熱。
三、超聲探頭（變幅杆）磨損或斷裂
原因：探頭接觸容器底/壁、幹燒、腐蝕性溶劑侵蝕或長時間高負荷運行。
解決方法：
探頭應懸於液麵中心，距容器底≥1cm，嚴禁空載啟動或觸碰硬物；
處理強酸強堿體係時，選用鈦合金探頭並縮短單次工作時間；
定期檢查探頭端麵是否凹陷、裂紋，及時更換磨損件。
四、設備報警或自動停機
原因：過熱保護觸發、負載異常（如液體過少）、電源波動或電路故障。
解決方法：
確保液體量符合最小容積要求（通常≥50mL）；
待設備冷卻30分鍾後重啟；
檢查供電電壓穩定性，必要時加裝穩壓器。
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