德国 Hielscher UP400St 探针超声仪 400W 液相剥离碳材料 批次连续流分散中试设备

德国 Hielscher UP400St（400W‑24 kHz）探针式超声处理器，是石墨烯、氧化石墨烯、单 / 多壁碳纳米管解缠解团聚、液相剥离、纳米浆料制备的中试级设备。依靠超声空化产生强冲击波与高速微射流，打破碳纳米材料之间强范德华力，把缠绕团聚体拆开，制备低团聚、窄粒径分布的水相 / 油相纳米导电浆料，广泛用于导电油墨、复合材料、储能电极、涂料、高分子改性配方研发与小试放大。

工作机理：超声空化泡瞬间溃灭，释放极强局部剪切力，在不过度破坏碳管长径比、石墨烯片径的前提下实现高效解聚；对比普通水浴超声槽，探针超声能量密度高出数十倍，分散效率显著提升。

核心优势（碳纳米材料场景）

1. 功率与振幅宽范围可调，保护材料本征结构振幅 20‑100% 连续可调，搭配可编程脉冲模式；高振幅强力打散硬团聚，脉冲模式抑制样品过热，避免碳纳米管断裂、石墨烯片层过度破碎，兼顾分散效果与材料形貌完整性。

2. 处理体积灵活，批次 + 连续流两种工艺

• 批次烧杯处理：5 mL‑4 L，适合配方筛选、小批量浆料制备；

• 搭配 FC22K 冷却流通池实现连续循环分散，流量 10‑50 L/h，便于工艺放大摸索，为工业化提供参数依据。

1. 钛合金探头适配浆料体系S24d7、S24d22 多款钛变幅杆可选，耐磨耐腐蚀，适配高固含、高粘度碳纳米浆料；22mm 大端面探头更适合大体积高浓度碳纳米管浆料分散，7mm 探头适合小体积配方实验。

2. 能量精准计量，实验可复现，适合论文与工艺归档可按Ws/mL 单位精准控制超声能量输入；彩色触摸屏 + SD 卡自动存储日志，支持 LAN 浏览器远程控制，振幅、总能量、时间、温度完整记录，满足科研论文数据溯源、新材料工艺开发文档留存要求。

3. 适配多类溶剂体系兼容水、乙醇、NMP、DMF 及各类表面活性剂体系，可制备石墨烯导电浆料、碳纳米管导电油墨、复合纳米悬浮液。

典型工艺参考（仅作研发参考，需结合自身体系优化）

• 碳纳米管（MWCNT）分散：S24d22 探头，脉冲模式（工作 7s‑间歇 3s），配合冰浴控温，控制体系温度防止过热，平衡解团聚与碳管长径比损耗。

• 石墨烯液相剥离：控制总超声能量，避免过度超声造成片层尺寸过度碎片化；高固含浆料优先采用流通池循环分散。

⚠️注意：超声时间、振幅不可盲目加大；过度超声会造成碳纳米管切断、石墨烯片破碎，降低材料导电增强性能，需要以能量密度 (Ws/mL) 作为核心工艺指标。

配套推荐配件

• FC22K 不锈钢冷却流通池：用于浆料循环连续分散，带走超声产热；

• ST1‑16 不锈钢支架：固定探头，消除手持抖动，保证分散重复性；

• SPB‑L 亚克力隔音箱：降低实验室噪音；

• UPCT‑L 温控记录模块：实时采集样品温度，完整记录温度‑能量曲线。