Nanomaterialların ultrasəs dispersiyası (nanohissəciklər)
Nanomateriallar yüksək performanslı materiallar, günəşdən qoruyucu vasitələr, performans örtükləri və ya plastik kompozitlər kimi müxtəlif məhsulların ayrılmaz tərkib hissəsinə çevrilmişdir. Ultrasonik kavitasiya nano ölçülü hissəcikləri su, yağ, həlledicilər və ya qatranlar kimi mayelərə yaymaq üçün istifadə olunur.
Nanohissəciklərin ultrasəs dispersiyası
-nin tətbiqi Nanohissəciklərin ultrasəs dispersiyası müxtəlif təsirlərə malikdir. Ən bariz olanı materialların mayelərdə yayılması hissəciklərin aglomeratlarını qırmaq üçün. Digər bir proses zamanı ultrasəs tətbiqidir hissəciklərin sintezi və ya çökməsi. Ümumiyyətlə, bu, kiçik hissəciklərə və ölçü vahidliyinin artmasına səbəb olur. ultrasəs kavitasiyası hissəciklərin səthlərində materialın ötürülməsini də yaxşılaşdırır. Bu təsir səthi yaxşılaşdırmaq üçün istifadə edilə bilər funksionallaşdırma yüksək spesifik səth sahəsinə malik olan materiallar.
Nanomaterialların dispersiyası və ölçülərinin kiçilməsi
Nanomateriallar, məsələn, metal oksidləri, nanokillər və ya Karbon nanoborular maye halına salındıqda yığılmağa meyllidirlər. Deaglomerasiyanın effektiv vasitələri və Dağılmaq tozu nəmləndirdikdən sonra bağlama qüvvələrini aradan qaldırmaq üçün lazımdır. Aqlomerat strukturlarının sulu və qeyri-sulu suspenziyalarda ultrasəslə parçalanması nanoölçülü materialların bütün potensialından istifadə etməyə imkan verir. Dəyişən bərk tərkibli nanohissəcikli aqlomeratların müxtəlif dispersiyalarında aparılan tədqiqatlar, rotor stator qarışdırıcıları (məsələn, ultra turraks), porşen homogenizatorları və ya yaş freze üsulları, məsələn, muncuq dəyirmanları və ya kolloid dəyirmanlar kimi digər texnologiyalarla müqayisədə ultrasəsin əhəmiyyətli üstünlüyünü nümayiş etdirdi. . Hielscher ultrasəs sistemləri kifayət qədər yüksək bərk konsentrasiyalarda işləyə bilər. Məsələn üçün silisium qırılma nisbətinin müstəqil olduğu təsbit edildi bərk konsentrasiyası 50%-ə qədər çəki ilə. Ultrasəs yüksək konsentrasiyalı master-batches - aşağı və yüksək özlülüklü mayelərin işlənməsi üçün tətbiq oluna bilər. Bu, ultrasəsi su, qatran və ya yağ kimi müxtəlif mühitlərə əsaslanan boyalar və örtüklər üçün yaxşı emal həlli edir.

ultrasəs homojenizatoru UP400St nano-dispersiyalar üçün
ultrasəs kavitasiyası
Ultrasonikasiya ilə dispersiya və deaqlomerasiya ultrasəs kavitasiyasının nəticəsidir. Mayeləri ultrasəsə məruz qoyarkən mayeyə yayılan səs dalğaları yüksək təzyiq və aşağı təzyiq dövrlərinin dəyişməsi ilə nəticələnir. Bu, fərdi hissəciklər arasında cəlbedici qüvvələrə mexaniki gərginlik tətbiq edir. ultrasəs kavitasiyası mayelərdə 1000km/saata (təxminən 600mph) qədər yüksək sürətli maye reaktivlərinə səbəb olur. Belə reaktivlər mayeni yüksək təzyiqlə hissəciklər arasında sıxaraq onları bir-birindən ayırır. Kiçik hissəciklər maye reaktivləri ilə sürətlənir və yüksək sürətlə toqquşur. Bu, ultrasəsi dağıtmaq üçün deyil, həm də təsirli bir vasitə halına gətirir frezeleme mikron ölçülü və sub mikron ölçülü hissəciklərin.
Ultrasonik Yardımlı Hissəciklərin Sintezi / Yağıntı
Nanohissəciklər sintez və ya çökmə yolu ilə aşağıdan yuxarıya doğru yaradıla bilər. Sonokimya nanoölçülü birləşmələr hazırlamaq üçün istifadə edilən ən erkən üsullardan biridir. Suslick orijinal əsərində Fe(CO) ilə səsləşdi5 ya səliqəli maye şəklində, ya da deaklin məhlulunda və 10-20nm ölçülü amorf dəmir nanohissəcikləri əldə etmişdir. Ümumiyyətlə, həddindən artıq doymuş qarışıq yüksək konsentrasiyalı materialdan bərk hissəciklər əmələ gətirməyə başlayır. Ultrasonication pre-kursorların qarışdırılmasını yaxşılaşdırır və hissəcik səthində kütlə ötürülməsini artırır. Bu, kiçik hissəcik ölçüsünə və daha yüksək vahidliyə gətirib çıxarır.

UIP2000hdT, SWCNT-ləri dağıtmaq üçün 2 kVt güclü ultrasəs cihazı.
Ultrasəsdən istifadə edərək səthin funksionallaşdırılması
Metal oksidləri kimi bir çox nanomateriallar, inkjet mürəkkəb və performans üçün toner piqmentləri və ya doldurucular örtüklər, səthin funksionallaşdırılması tələb olunur. Hər bir fərdi hissəciyin tam səthini funksionallaşdırmaq üçün yaxşı bir dispersiya üsulu tələb olunur. Dağıldıqda, hissəciklər adətən hissəcik səthinə cəlb olunan molekulların sərhəd qatı ilə əhatə olunur. Yeni funksional qrupların hissəcik səthinə çıxması üçün bu sərhəd qatının parçalanması və ya çıxarılması lazımdır. Ultrasəs kavitasiyası nəticəsində yaranan maye reaktivlər 1000 km/saat sürətə çata bilir. Bu gərginlik cəlbedici qüvvələrin öhdəsindən gəlməyə kömək edir və funksional molekulları hissəcik səthinə aparır. In Sonokimya, bu təsir dispers katalizatorların işini yaxşılaşdırmaq üçün istifadə olunur.
Hissəcik Ölçüsü Ölçümü əvvəl Ultrasonication
Nümunələrin ultrasəsləşdirilməsi hissəcik ölçüsünün və ya morfologiyanın ölçülməsinin dəqiqliyini artırır. Yeni SonoStep kompakt dizaynda ultrasəs, qarışdırma və nümunələrin vurulmasını birləşdirir. İstifadəsi asandır və sonik nümunələri hissəcik ölçüsü analizatorları kimi analitik cihazlara çatdırmaq üçün istifadə edilə bilər. Güclü sonication daha ardıcıl nəticələrə gətirib çıxaran yığılmış hissəcikləri dağıtmağa kömək edir.Daha çox oxumaq üçün bura klikləyin!
Laboratoriya və istehsal miqyası üçün ultrasəs emal
Deagglomeration və dispersiya üçün ultrasəs prosessorları və axın hüceyrələri mövcuddur Laboratoriya və istehsal səviyyə. Sənaye sistemləri daxili işləmək üçün asanlıqla yenidən təchiz edilə bilər. Tədqiqat və proses inkişafı üçün istifadə etməyi tövsiyə edirik UIP1000hd (1000 vat).
Hielscher nanomateryalların, məsələn, boyalarda, mürəkkəblərdə və örtüklərdə səmərəli şəkildə yayılması üçün ultrasəs cihazları və aksesuarların geniş çeşidini təklif edir.
- Kompakt laboratoriya cihazları qədər 400 watt güc.
Bu cihazlar əsasən nümunənin hazırlanması və ya ilkin texniki-iqtisadi əsaslandırmalar üçün istifadə olunur və icarəyə verilir. - 500 və 1000 və 2000 kimi watt ultrasəs prosessorları UIP1000hd axını hüceyrəsi və müxtəlif gücləndirici buynuzlar və sonotrodlar ilə dəst daha böyük həcmli axınları emal edə bilər.
Bu kimi cihazlar tezgah üstü və ya pilot qurğu miqyasında parametrlərin (məsələn: amplituda, əməliyyat təzyiqi, axın sürəti və s.) optimallaşdırılmasında istifadə olunur. - Ultrasəs prosessorları 2 kVt, 4 kVt, 10kVt və 16 kVt və bir neçə belə bölmədən ibarət daha böyük qruplar demək olar ki, istənilən səviyyədə istehsal həcmi axınlarını emal edə bilər.
Proses sınaqlarını keçirmək üçün yaxşı şəraitdə dəzgah üstü avadanlıq icarəyə verilir. Bu cür sınaqların nəticələri istehsal səviyyəsinə xətti olaraq ölçülə bilər - prosesin inkişafı ilə bağlı risk və xərcləri azaldır. Sizə onlayn, telefonla və ya şəxsən kömək etməkdən şad olarıq. Zəhmət olmasa tapın ünvanlarımız burada, və ya aşağıdakı formadan istifadə edin.
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir:
Partiya Həcmi | Axın | Tövsiyə olunan Cihazlar |
---|---|---|
1 ilə 500 ml | 10-200 ml/dəq | UP100H |
10 ilə 2000 ml | 20 - 400 ml/dəq | UP200Ht, UP400St |
0.1 - 20L | 0.2 ilə 4L/dəq | UIP2000hdT |
10-100 l | 2 ilə 10 L / dəq | UIP4000hdT |
na | 10-100 l/dəq | UIP16000 |
na | daha böyük | klaster UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizdən soruşun!
Nanomateriallar – Ümumi məlumat
Nanomateriallar ölçüsü 100 nm-dən az olan materiallardır. Onlar sürətlə boyaların, mürəkkəblərin və örtüklərin hazırlanmasında irəliləyirlər. Nanomateriallar üç geniş kateqoriyaya bölünür: metal oksidləri, nanokillər və Karbon nanoborular. Metal oksid nanohissəciklərinə nanoölçülü sink oksidi, titan oksidi, dəmir oksidi, serium oksidi və sirkonium oksidi, həmçinin indium-qalay oksidi və sirkonium və titan kimi qarışıq metal birləşmələri, həmçinin indium kimi qarışıq metal birləşmələri daxildir. - qalay oksidi. Bu kiçik məsələnin fizika kimi bir çox fənlərə təsiri var. kimya və biologiya. Boya və örtüklərdə nanomateriallar dekorativ ehtiyacları (məsələn, rəng və parıltı), funksional məqsədləri (məsələn, keçiricilik, mikrob inaktivasiyası) yerinə yetirir və boyaların və örtüklərin qorunmasını (məsələn, cızıqlara qarşı müqavimət, UV dayanıqlığı) artırır. Xüsusilə TiO2 və ZnO və ya Alüminium oksidi, Ceria kimi nano ölçülü metal oksidləri və silisium və nano ölçülü piqmentlər yeni boya və örtük formulalarında tətbiq tapır.
Maddənin ölçüsü azaldıqda, rəng və kimyəvi reaktivlik kimi digər maddələrlə qarşılıqlı əlaqə kimi xüsusiyyətlərini dəyişir. Xüsusiyyətlərin dəyişməsi elektron xassələrin dəyişməsi ilə əlaqədardır. tərəfindən hissəcik ölçüsünün azalması, materialın səthi artır. Buna görə, atomların daha yüksək faizi digər maddələrlə, məsələn, qatranların matrisi ilə qarşılıqlı əlaqədə ola bilər.
Səth aktivliyi nanomaterialların əsas aspektidir. Aqlomerasiya və aqreqasiya səth sahəsini digər maddələrlə təmasdan qoruyur. Yalnız yaxşı dağılmış və ya tək dispers hissəciklər maddənin bütün faydalı potensialından istifadə etməyə imkan verir. Nəticədə yaxşı dispersiya eyni effektləri əldə etmək üçün lazım olan nanomaterialların miqdarını azaldır. Əksər nanomateriallar hələ də kifayət qədər baha olduğundan, bu aspekt tərkibində nanomateriallar olan məhsul formulalarının kommersiyalaşdırılması üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir. Bu gün bir çox nanomateriallar quru üsulla istehsal olunur. Nəticədə, hissəcikləri maye formulalara qarışdırmaq lazımdır. Burada ən çox nanohissəciklər islanma zamanı aglomeratlar əmələ gətirir. Xüsusilə Karbon nanoborular su, etanol, yağ, polimer və ya epoksi qatranı kimi mayelərə səpilməsini çətinləşdirən çox yapışqandır. Adi emal cihazları, məsələn, yüksək kəsici və ya rotor-stator mikserləri, yüksək təzyiqli homogenizatorlar və ya kolloid və diskli dəyirmanlar nanohissəcikləri diskret hissəciklərə ayırmaqda çətinlik çəkirlər. Xüsusilə bir neçə nanometrdən bir neçə mikrona qədər olan kiçik maddələr üçün ultrasəs kavitasiyası aglomeratların, aqreqatların və hətta primerlərin parçalanmasında çox təsirli olur. Ultrasəs üçün istifadə edildikdə frezeleme yüksək konsentrasiyalı partiyaların, ultrasəs kavitasiyası nəticəsində yaranan maye reaktiv axınları, hissəcikləri 1000 km/saata qədər sürətlə bir-biri ilə toqquşdurur. Bu, aglomeratlarda və hətta ilkin hissəciklərdə van der Waals qüvvələrini pozur.