Ultrasonidos Dispersión de sílice (SiO2)

De sílice se utiliza en diversas industrias por su resistencia a la abrasión, aislamiento eléctrico y alta estabilidad térmica. La dispersión por ultrasonido ayuda a utilizar el potencial de sílice mediante la mejora de la calidad de la dispersión.

Aplicaciones de sílice

Sílice (SiO₂) Es una multi-funcional de cerámica material que se utiliza en diversas industrias para mejorar las superficies y propiedades mecánicas de materiales diversos. Se utiliza como un relleno, rendimiento adicional, modificador reológico o ayuda a la transformación en muchas formulaciones de productos, como pinturas y recubrimientos, plásticos, caucho sintético, adhesivos, selladores, o los materiales de aislamiento. En particular, humo de sílice (dióxido de silicio amorfo) o microsílice se está añadido al concreto con el fin de mejorar la la resistencia del hormigón y la durabilidad. Humo de sílice se utiliza también en hormigones refractarios para reducir la porosidad y para aumentar la fuerza de embalaje de partículas mejorado.

Dispersión de sílice

De sílice se encuentra disponible en una amplia gama de hidrófilo y hidrofóbicas las formas y se usa típicamente en gran tamaño de las partículas finas. Normalmente sílice no está bien disperso después de mojar. Lo hace también añadir una gran cantidad de microburbujas a la formulación del producto.

Para la mayoría de sílice, un buena dispersión y uniforme es importante. En particular, cuando se utiliza en recubrimientos y lacas para mejorar la resistencia a los arañazos, Las partículas de sílice deben ser lo suficientemente pequeño para no interferir con la luz visible para evitar el humo y mantener la transparencia. Para la mayoría de los recubrimientos de sílice deben ser menores que 40 nm para cumplir este requisito. Para otras aplicaciones, la aglomeración de partículas de sílice impide cada partícula individual a interactuar con el medio circundante.

Procesamiento de ultrasonidos se ha demostrado a mí más eficaz en la dispersión de sílice que otros métodos de alta corte de la mezcla. La siguiente imagen muestra un resultado típico de ultrasonidos de dispersión de sílice pirógena en el agua. Las mediciones se obtuvieron mediante la Malvern Mastersizer 2000.

Distribución de tamaño de partículas de sílice en disolución acuosa antes y después de ultrasonidos

Inicial (curva verde) en un tamaño de partículas de aglomerado de más de 200 micras (D50), la mayoría de las partículas se han reducido a menos de 200 nanómetros. El obvio colas a la derecha, los resultados de la composición del material (aglomerados y de mayor primarias). Mientras que los aglomerados se reduce fácilmente, se tarda más tiempo de procesamiento para moler las partículas de mayor tamaño primaria.

El proceso de eficacia en la reducción de tamaño de sílice

La eficiencia de transformación de la ecografía en la dispersión de sílice se comparó con otros métodos de alta corte de mezcla, tales como Ultra IKA-Turrax por Pohl y Schubert. Pohl comparó la reducción de tamaño de partícula de Aerosil 90 (peso 2%) en agua utilizando un Ultra-Turrax (rotor-estator-sistema) en diversos ámbitos con la de un UIP1000hd (dispositivo de ultrasonidos) en modo continuo. El gráfico siguiente muestra los resultados.

Comparación de Ultraturrax y la ecografía en la dispersión de sílice en el agua

Como resultado de su estudio Pohl llegó a la conclusión, de que "A precios constantes de energía E específica_V La ecografía es más eficaz que el rotor-estator sistema". y que "La frecuencia de ultrasonido aplicado en la gama de 20 kHz a 30 kHz no tiene ningún efecto importante en el proceso de dispersión".

Las imágenes a continuación muestran los resultados que obtuvo Pohl sonicando congelación de gránulos de pulverización de sílice. (Haga clic en la imagen para agrandar la vista!)