تستخدم السيليكا ، المعروفة أيضا باسم SiO2 أو nano-silica أو micro-silica في معجون الأسنان أو الأسمنت أو المطاط الصناعي أو البوليمر عالي الأداء أو في المنتجات الغذائية كمثخن أو مادة ماصة أو عامل مضاد للتكتل أو ناقل للعطور والنكهات. أدناه سوف تتعلم المزيد عن استخدامات nanosilica و microsilica وكيف يمكن للتأثيرات الصوتية للموجات فوق الصوتية تحسين كفاءة العملية وأداء المنتج النهائي عن طريق جعل تعليق السيليكا أفضل وتسهيل تخليق الجسيمات النانوية السيليكا.

مزايا التشتت بالموجات فوق الصوتية للنانو السيليكا (SiO2)

السيليكا هو متاح في مجموعة واسعة من أشكال الماء والمزعور ولها حجم الجسيمات غرامة للغاية من ميكرومتر قليلة وصولا الى بعض نانومتر. عادة السيليكا ليست منتشرة بشكل جيد بعد التبول. كما أنه يضيف الكثير من microbubbles إلى صياغة المنتج. Ultrasonication هي تقنية عملية فعالة لتفريق السيليكا الدقيقة والسيليكا النانوية وإزالة الغاز المذاب والفقاعات الدقيقة من الصياغة.

التشتت بالموجات فوق الصوتية هو تقنية تستخدم موجات فوق صوتية عالية الكثافة ومنخفضة التردد لتفريق الجسيمات وتفكيكها في وسط سائل. عندما يتعلق الأمر بتشتت السيليكا والسيليكا النانوية ، فإن التشتت بالموجات فوق الصوتية يوفر العديد من المزايا:
 

أهمية حجم جسيمات السيليكا

للعديد من التطبيقات من نانو الحجم أو السيليكا الصغيرة الحجم، تشتت جيدة وموحدة مهم جدا. في كثير من الأحيان، مطلوب تعليق السيليكا أحادية التشتت، على سبيل المثال لقياس حجم الجسيمات. على وجه الخصوص للاستخدام في الأحبار أو الطلاء والبوليمرات لتحسين مقاومة الخدش، يجب أن تكون جزيئات السيليكا صغيرة بما يكفي لعدم التدخل في الضوء المرئي لتجنب الضباب والحفاظ على الشفافية. بالنسبة لمعظم الطلاء السيليكا الجسيمات تحتاج إلى أن تكون أصغر من 40nm للوفاء بهذا الشرط. بالنسبة للتطبيقات الأخرى، يعوق تجمع جسيمات السيليكا كل جسيمات السيليكا الفردية للتفاعل مع الوسائط المحيطة.
المجانسات بالموجات فوق الصوتية هي أكثر فعالية في السيليكا تفريق من غيرها من أساليب خلط عالية القص، مثل خلاطات دوارة أو المحرضين دبابة. الصورة أدناه يظهر نتيجة نموذجية من تفريق بالموجات فوق الصوتية من السيليكا fumed في الماء.

التشتت بالموجات فوق الصوتية من السيليكا Fumed في الماء

تجهيز الكفاءة في تخفيض حجم السيليكا

التشتت بالموجات فوق الصوتية من السيليكا نانو متفوقة على غيرها من أساليب خلط القص عالية، مثل IKA Ultra-Turrax. الفوق صوتيات تنتج تعليق أصغر حجم الجسيمات السيليكا و ultrasonication هو أكثر كفاءة في استخدام الطاقة التكنولوجيا. قارن بوهل وشوبرت الحد من حجم الجسيمات من Aerosil 90 (2٪wt) في الماء باستخدام Ultra-Turrax (الدوار-stator-system) مع نظام Hielscher UIP1000hd (جهاز الموجات فوق الصوتية 1kW). الرسم أدناه يظهر النتائج المتفوقة لعملية الموجات فوق الصوتية. ونتيجة لدراسته بول خلص إلى أن "في الطاقة المحددة المستمر EV الموجات فوق الصوتية هو أكثر فعالية من نظام الدوار stator-". الطاقة effiency والسيليكا حجم الجسيمات توحيد ذات أهمية قصوى في عمليات الإنتاج، حيث تكلفة التصنيع، وقدرة عملية وجودة المنتج المسألة.

الفوق صوتيات مقابل الترا turrax لتشتت السيليكا

توضح الصور أدناه النتائج التي حصل عليها Pohl عن طريق صوتنة حبيبات السيليكا المجففة بالتجميد.

على اليسار: صور حركة العين السريعة لحبيبات السيليكا بتجميد الرذاذ قبل إزالة التكتل بالموجات فوق الصوتية
على اليمين: صور TEM لشظايا السيليكا المشتتة بالموجات فوق الصوتية
دراسة وصور: بول وشوبرت ، 2004)

مشتتات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لتركيبات السيليكا عالية الجودة

Hielscher Ultrasonics هي شركة ألمانية مملوكة لعائلة متخصصة في تطوير وتصنيع وتوريد المجانسات بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لمعالجة السوائل والمعلقات الصلبة والمعاجين. Hielscher المجانسات بالموجات فوق الصوتية معالجة موثوق بها الطين السيليكا وغيرها من تعليق نانو من أجل الحصول على أي المواصفات المطلوبة. حتى تركيبات المنتج شديدة الحساسية أو الكاشطة أو شديدة اللزوجة يمكن تشتيتها بكفاءة وإزالة التكتل باستخدام الموجات فوق الصوتية. لدينا الموجات فوق الصوتية المتقدمة هي تنوعا للغاية وتوفر دفعة متطورة وإمكانيات العلاج مضمنة. معايير الجودة العالية الموثوقة والنتائج القابلة للتكرار هي السمات الرئيسية لتشتت السيليكا بالموجات فوق الصوتية.
Hielscher الدولة من بين الفن الموجات فوق الصوتية الصف الصناعية تتميز قائمة ذكية وسهلة الاستخدام, إعدادات قابلة للبرمجة, بروتوكول البيانات التلقائي على بطاقة SD متكاملة, متصفح التحكم عن بعد ومتانة عالية.
السعة هي المعلمة الأكثر تأثيرا عندما يتعلق الأمر بالمعالجة بالموجات فوق الصوتية. تشير السعة إلى أقصى إزاحة أو حركة من الذروة إلى الذروة لموجة فوق صوتية. بالنسبة للتشتت بالموجات فوق الصوتية ، وإزالة التكتل ، والطحن الرطب ، غالبا ما تكون السعات العالية مطلوبة من أجل تطبيق طاقة كافية لتقليل حجم الجسيمات. Hielscher المعالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية يمكن أن تقدم السعات عالية بشكل استثنائي. يمكن تشغيل السعات التي تصل إلى 200 ميكرومتر بسهولة بشكل مستمر في عملية 24/7. للحصول على سعات أعلى ، تتوفر سونوتروديس بالموجات فوق الصوتية المخصصة.
من R الصغيرة والمتوسطة الحجم&D والموجات فوق الصوتية التجريبية للأنظمة الصناعية لتصنيع السيليكا التجارية في الوضع المستمر، Hielscher Ultrasonics لديه المعالج بالموجات فوق الصوتية الحق لتغطية الاحتياجات الخاصة بك لمعالجة السيليكا متفوقة.

التصميم والتصنيع والاستشارات – جودة صنع في ألمانيا

Hielscher الموجات فوق الصوتية معروفة بأعلى معايير الجودة والتصميم. تسمح المتانة والتشغيل السهل بالتكامل السلس لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا في المنشآت الصناعية. يتم التعامل بسهولة مع الظروف القاسية والبيئات الصعبة من قبل الموجات فوق الصوتية Hielscher.

Hielscher الفوق صوتيات هي شركة حاصلة على شهادة الأيزو وتركز بشكل خاص على الموجات فوق الصوتية عالية الأداء التي تتميز بأحدث التقنيات وسهولة الاستخدام. بطبيعة الحال، Hielscher الموجات فوق الصوتية هي CE المتوافقة وتلبية متطلبات ماي، وكالة الفضاء الكندية وبنفايات.

الجدول أدناه يعطيك مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لultrasonicators لدينا:

ما هو السيليكا (SiO2، ثاني أكسيد السيليكون)؟

السيليكا هو مركب كيميائي يتكون من السيليكون والأكسجين مع الصيغة الكيميائية SiO2، أو ثاني أكسيد السيليكون. هناك العديد من الأشكال المختلفة من السيليكا، مثل الكوارتز المنصهر، السيليكا المشوشة، جل السيليكا، والأيروجيلات. السيليكا موجود كمركب من عدة معادن كمنتج الاصطناعية. السيليكا هو الأكثر شيوعا في الطبيعة والكوارتز والكائنات الحية المختلفة. يتم الحصول على ثاني أكسيد السيليكون عن طريق التعدين وتنقية الكوارتز. الأشكال الرئيسية الثلاثة من السيليكا غير متبلور هي السيليكا البركانية، عجلت السيليكا وجل السيليكا.

فميد سيليكا / سيليكا الحمم البركانية

حرق رابع كلوريد السيليكون (SiCl4) في شعلة هيدروجين غنية بالأكسجين ينتج دخان SiO2 – السيليكا المشوشة. بدلا من ذلك، تبخير الرمال الكوارتز في قوس كهربائي 3000 درجة مئوية، وتنتج السيليكا fumed، أيضا. في كلتا العمليتين، فإن القطرات المجهرية الناتجة من السيليكا غير المتبلورة تصهر في جزيئات ثانوية متفرعة، تشبه السلسلة، ثلاثية الأبعاد. ثم تُجَجَّع هذه الجسيمات الثانوية في مسحوق أبيض مع كثافة سُكّة منخفضة للغاية ومساحة سطحية عالية جداً. حجم الجسيمات الأولية من السيليكا غير المسامية هو بين 5 50 نانومتر. السيليكا فوميد له تأثير سماكة قوية جدا. وبالتالي، يتم استخدام السيليكا fumed كما حشو في اللزوجة السيليكون وتعديل اللزوجة في الدهانات، والطلاء، والمواد اللاصقة، وأحبار الطباعة أو راتنجات البوليستر غير المشبعة. يمكن علاج السيليكا الفومد لجعله مبيدًا للماء أو هيدروفيليًا للاستخدامات السائلة العضوية أو المائية. السيليكا الهيدروفوبي هو مكون فعال من مكونات defoamer (عامل مضاد للرغوة).
انقر هنا، لقراءة عن إزالة الغاز بالموجات فوق الصوتية وdefaming.
Fumed Silica CAS رقم 112945-52-5

سيليكا فوم / ميكروسيليكا

السيليكا الدخان هو فائقة غرامة، ومسحوق نانو الحجم المعروف أيضا باسم السيليكا الصغيرة. السيليكا الدخان لا ينبغي الخلط بينه وبين السيليكا fumed. عملية الإنتاج، مورفولوجيا الجسيمات ومجالات تطبيق أبخرة السيليكا كلها مختلفة عن تلك التي من السيليكا fumed. السيليكا الدخان هو غير متبلور، غير بلوري، شكل متعدد الأشكال من SiO2. تتكون أبخرة السيليكا من جسيمات كروية يبلغ قطرها 150 نانومتر متوسط جسيمات. التطبيق الأبرز من الدخان السيليكا كما المواد pozzolanic لالخرسانة عالية الأداء. يتم إضافته إلى الخرسانة الاسمنت بورتلاند لتحسين خصائص الخرسانة, مثل قوة ضاغط, قوة السندات, ومقاومة الكشط. أبعد من ذلك، أبخرة السيليكا يقلل من نفاذية الخرسانة إلى أيونات الكلوريد. هذا يحمي من حديد تعزيز الخرسانة من التآكل.
لمعرفة المزيد عن خلط الموجات فوق الصوتية من الاسمنت وأبخرة السيليكا، الرجاء انقر هنا!
سيليكا أبخرة CAS رقم: 69012-64-2، سيليكا أبخرة EINECS رقم: 273-761-1

عجلت السيليكا

السيليكا عجلت هو شكل أبيض مسحوق الاصطناعية غير متبلور من SiO2. يتم استخدام السيليكا المترسبة كما حشو، ملطف أو تحسين الأداء في البلاستيك أو المطاط، على سبيل المثال الإطارات. وتشمل الاستخدامات الأخرى التنظيف، وسماكة أو وكيل تلميع في معجون الأسنان.
لمعرفة المزيد عن خلط الموجات فوق الصوتية في تصنيع معجون الأسنان، الرجاء انقر هنا!
يبلغ قطر الجسيمات الأولية من السيليكا المُبجَّهة ما بين 5 و100 نانومتر، في حين يصل حجم التكغلومرات إلى 40 ميكرومترًا مع متوسط حجم المسام أكبر من 30 نانومتر. مثل السيليكا البركانية، السيليكا عجلت هو في الأساس ليست microporous.
يتم إنتاج السيليكا Fumed بواسطة هطول الأمطار من محلول يحتوي على أملاح السيليكات. بعد رد فعل حل السيليكات محايدة مع حمض معدني، يتم إضافة حمض الكبريتيك والصوديوم silicate حلول في وقت واحد مع التحريض، مثل الانفعالات بالموجات فوق الصوتية، إلى الماء. السيليكا يترسب في الظروف الحمضية. إلى جانب عوامل، مثل مدة هطول الأمطار، إضافة معدل من المواد المتفاعلة، ودرجة الحرارة والتركيز، ودرجة الحرارة، وطريقة وكثافة الانفعالات يمكن أن تختلف خصائص السيليكا. الانفعالات السونومية في غرفة مفاعل بالموجات فوق الصوتية هو وسيلة فعالة لإنتاج حجم الجسيمات متسقة وموحدة. الانفعالات بالموجات فوق الصوتية في درجات حرارة مرتفعة يتجنب تشكيل مرحلة هلام.
لمزيد من المعلومات حول هطول الأمطار بمساعدة الموجات فوق الصوتية من المواد النانوية، مثل السيليكا عجلت، الرجاء انقر هنا!
عجلت سيليكا CAS رقم: 7631-86-9

السيليكا الغروية / السيليكا الغروانية

السيليكا الغروية هو تعليق لجزيئات السيليكا غير المُبَتَثَل، غير المتبلورة، ومعظمها كروية في مرحلة سائلة.
الاستخدامات الأكثر شيوعا من الغرويات السيليكا هي كما المعونة الصرف في صناعة الورق، جلخ لتلميع رقاقة السيليكون، محفز في العمليات الكيميائية، ماصة الرطوبة، المضافة إلى الطلاء مقاومة التآكل، أو السطح لflocculating، التخثر، تفريق أو الاستقرار.
لمعرفة المزيد عن السيليكا الغروية في طلاءات البوليمر المقاوم للتآكل، يرجى النقر هنا!

إنتاج السيليكا الغروية هو عملية متعددة الخطوات. يؤدي التحييد الجزئي لمحلول القلويات السيليكات إلى تكوين نوى السيليكا. الوحدات الفرعية لجسيمات السيليكا الغروية عادة ما تكون في نطاق يتراوح بين 1 و 5 نانومتر. ويمكن أن تنضم هذه الوحدات الفرعية معاً، وذلك حسب ظروف البلمرة. عن طريق الحد من pH أدناه 7 أو عن طريق إضافة الملح تميل الوحدات إلى دمج معا في سلاسل، والتي غالبا ما تسمى هلام السيليكا. وإلا، تبقى الوحدات الفرعية منفصلة وتنمو تدريجيا. وغالبا ما تسمى المنتجات الناتجة سول سيليكا أو السيليكا عجلت. يتم تثبيت تعليق السيليكا الغروية عن طريق تعديل الـ PH ثم التركيز ، على سبيل المثال عن طريق التبخر.
لمعرفة المزيد عن الآثار سونوميشانية في عمليات سول جل، الرجاء انقر هنا!

السيليكا المخاطر الصحية

ثاني أكسيد السيليكون البلوري الجاف أو المحمول جوا هو الرئة البشرية المسرطنة التي يمكن أن تسبب أمراض الرئة الخطيرة، وسرطان الرئة أو أمراض المناعة الذاتية النظامية. عندما يتم استنشاق غبار السيليكا ويدخل الرئتين فإنه يسبب تكوين ندبا ويقلل من قدرة الرئتين على تناول الأكسجين (السيلكوس). الخفقان وتشتت SiO2 في مرحلة السائل، على سبيل المثال عن طريق التجانس بالموجات فوق الصوتية، يلغي خطر الاستنشاق. ولذلك فإن خطر المنتج السائل الذي يحتوي على SiO2 يسبب داء السليك منخفض جدا. يرجى استخدام معدات الحماية الشخصية المناسبة عند التعامل مع السيليكا في شكل مسحوق جاف!

الأدب