应用于石墨烯制备中超声波频率声强测量的研究
[导读]大功率超声作用制备石墨烯方法是 目前能制备大片层、高品质石墨烯的主要方法。超声场 中各点声强大小、各频率分量的强弱则直接影响石墨烯制备的品质。
大功率超声作用制备石墨烯方法是 目前能够高效制备出高质量、较大片层 、少层数石墨烯的主要方法。该方法采用不同频率成分的定向高功率混频超声波对石墨原料进行机械剥离，利用不同频率的超声波产生不同尺寸的空化泡，控制超声波对石墨原料的剥离力量和对结构的破坏作用，实现原生石墨烯的高效制备。在制备的过程中，声场中各点声强大小、各频率分量大小对石墨烯的品有直接影响。液体中超声波的作用机理较为复杂，超声空化效应会在声场中产生局部高温高压环境。测量声强和频率的原始信号主要依靠水听器，在这样的声场环境中水听器测量到的数据携带大量噪声信息，选择合适的滤波算法至关重要；超声过程中各个频率分量不尽相同，如何准确稳定测得各个分量，算法设计比较关键。基于以上分析，笔者通过搭建测量电路，选取和设计合适算法，实现对各频率分量以及声强的测量。经过测试表明本装置工作稳定．算法可靠有效，具有一定工程应用价值。