Silisiumun ultrasəs dispersiyası (SiO2)

SiO2 olaraq da bilinən silisium dioksid, nano-silikat və ya mikro-silika diş pastası, sement, sintetik kauçuk, yüksək performanslı polimer və ya qida məhsullarında qatılaşdırıcı, adsorbent, qaşınma əleyhinə agent və ya ətirlər və ləzzətlər üçün daşıyıcı kimi istifadə olunur. Aşağıda siz nanosilikat və mikrosilikanın istifadəsi və ultrasəsin sonomexaniki təsirlərinin daha yaxşı silisium süspansiyonları hazırlamaq və silisium nanohissəciklərinin sintezini asanlaşdırmaqla prosesin səmərəliliyini və son məhsulun performansını necə artıra biləcəyi haqqında daha çox öyrənəcəksiniz.

Nano Silisiumun (SiO2) ultrasəs dispersiyasının üstünlükləri

Silisium hidrofilik və hidrofobik formaların geniş çeşidində mövcuddur və bir neçə mikrometrdən bəzi nanometrlərə qədər olduqca incə hissəcik ölçüsünə malikdir. Tipik olaraq silisium islandıqdan sonra yaxşı dağılmır. O, həmçinin məhsulun tərkibinə çoxlu mikrobaloncuklar əlavə edir. Ultrasonication, mikro-silikanı və nano-silikanı dağıtmaq və həll edilmiş qaz və mikro-baloncukları formuladan çıxarmaq üçün effektiv bir proses texnologiyasıdır.

Ultrasəs dispersiyası maye mühitdə hissəcikləri dağıtmaq və deaglomerasiya etmək üçün yüksək intensivlikli, aşağı tezlikli ultrasəs dalğalarından istifadə edən bir texnikadır. Silisium və nano-silikanın dispersiyasına gəldikdə, ultrasəs dispersiya bir sıra üstünlüklər təklif edir:
 

Silisiumun hissəcik ölçüsünün əhəmiyyəti

Nano ölçülü və ya mikro ölçülü silisiumun bir çox tətbiqi üçün yaxşı və vahid dispersiya çox vacibdir. Çox vaxt mono-dispers silisium asqısı tələb olunur, məsələn, hissəcik ölçüsünün ölçülməsi üçün. Xüsusilə cızıqlara qarşı müqaviməti artırmaq üçün mürəkkəb və ya örtüklərdə və polimerlərdə istifadə üçün silisium hissəcikləri dumanın qarşısını almaq və şəffaflığı qorumaq üçün görünən işığa müdaxilə etməyəcək qədər kiçik olmalıdır. Əksər örtüklər üçün bu tələbi yerinə yetirmək üçün silisium hissəcikləri 40nm-dən kiçik olmalıdır. Digər tətbiqlər üçün, silisium hissəciklərinin yığılması hər bir silisium hissəciyinin ətraf mühitlə qarşılıqlı əlaqəsinə mane olur.
Ultrasonik homojenizatorlar, fırlanan mikserlər və ya tank qarışdırıcılar kimi digər yüksək kəsici qarışdırma üsullarına nisbətən silisiumun dispersiyasında daha effektivdir. Aşağıdakı şəkil buxarlanmış silisiumun suda ultrasəs dispersiyasının tipik nəticəsini göstərir.

Dumanlı silisiumun suda ultrasəs dispersiyası

Silisium Ölçüsü Azaldılmasında Emal Effektivliyi

Nano-silikanın ultrasəs dispersiyası IKA Ultra-Turrax kimi digər yüksək kəsici qarışdırma üsullarından üstündür. Ultrasonics kiçik silisium hissəcik ölçüsü suspenziyalar istehsal və ultrasonication daha enerji səmərəli texnologiyadır. Pohl və Şubert Ultra-Turrax (rotor-stator sistemi) istifadə edərək suda Aerosil 90-ın (2%wt) hissəcik ölçüsünü Hielscher UIP1000hd (1kW ultrasəs cihazı) ilə müqayisə etdi. Aşağıdakı qrafik ultrasəs prosesinin üstün nəticələrini göstərir. Tədqiqat nəticəsində Pohl belə nəticəyə gəldi ki, "Daimi xüsusi enerjidə EV ultrasəs rotor-stator sistemindən daha təsirli olur." Enerji səmərəliliyi və silisium hissəciklərinin ölçüsünün vahidliyi istehsal maya dəyəri, proses gücü və məhsulun keyfiyyətinin vacib olduğu istehsal proseslərində böyük əhəmiyyət kəsb edir.

Silisium dispersiyası üçün ultrasəs və ultra-turrax

Aşağıdakı şəkillər, Pohl-un sprey ilə dondurulmuş qurudulmuş silisium qranullarını sonikasiya etməklə əldə etdiyi nəticələri göstərir.

Solda: ultrasəs deaglomerasiyadan əvvəl sprey donduran silisium qranullarının REM şəkilləri
Sağda: ultrasəslə dağılmış silisium fraqmentlərinin TEM-şəkilləri
Tədqiqat və şəkillər: Pohl və Schubert, 2004)

Yüksək Keyfiyyətli Silisium Tərkibləri üçün Yüksək Performanslı Ultrasonik Disperserlər

Hielscher Ultrasonics, mayelərin, bərk yüklü süspansiyonların və pastaların müalicəsi üçün yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorlarının işlənib hazırlanması, istehsalı və tədarükü üzrə ixtisaslaşmış Alman ailə şirkətidir. Hielscher ultrasəs homojenizatorları istənilən spesifikasiyanı əldə etmək üçün silisium şlamlarını və digər nano-supensionları etibarlı şəkildə emal edir. Hətta yüksək həssas, aşındırıcı və ya yüksək viskoz olan məhsul formulaları da ultrasəsdən istifadə edərək səmərəli şəkildə səpələnə və deaglomerasiya edilə bilər. Bizim qabaqcıl ultrasəs aparatlarımız son dərəcə çox yönlüdür və mürəkkəb toplu və inline müalicə imkanları təklif edir. Etibarlı yüksək keyfiyyət standartları və təkrarlana bilən nəticələr ultrasəs silisium dispersiyasının əsas xüsusiyyətləridir.
Hielscher müasir sənaye dərəcəli ultrasəs cihazları ağıllı və istifadəçi dostu menyu, proqramlaşdırıla bilən parametrlər, inteqrasiya olunmuş SD kartda avtomatik məlumat protokolu, brauzerin uzaqdan idarə edilməsi və yüksək möhkəmliyə malikdir.
Ultrasonik emal zamanı amplituda ən təsirli parametrdir. Amplituda ultrasəs dalğasının maksimum yerdəyişməsinə və ya zirvədən zirvəyə hərəkətinə aiddir. Ultrasonik dispersiya, deaglomerasiya və yaş frezeleme üçün hissəcik ölçüsünün azaldılması üçün kifayət qədər enerji tətbiq etmək üçün çox vaxt yüksək amplitüdlər tələb olunur. Hielscher sənaye ultrasəs prosessorları olduqca yüksək amplitüdlər təqdim edə bilər. 200µm-ə qədər olan amplitüdlər 24/7 əməliyyatda asanlıqla davamlı olaraq işlədilə bilər. Daha yüksək amplitüdlər üçün xüsusi ultrasəs sonotrodları mövcuddur.
Kiçik və orta ölçülü R&D və davamlı rejimdə kommersiya silisium istehsalı üçün sənaye sistemlərinə pilot ultrasəs cihazları, Hielscher Ultrasonics, üstün silisium emalı üçün tələblərinizi ödəmək üçün düzgün ultrasəs prosessoruna malikdir.

Dizayn, İstehsalat və Konsaltinq – Keyfiyyətli Almaniya istehsalı

Hielscher ultrasəs cihazları ən yüksək keyfiyyət və dizayn standartları ilə tanınır. Sağlamlıq və asan əməliyyat ultrasəs aparatlarımızın sənaye obyektlərinə rahat inteqrasiyasına imkan verir. Kobud şərtlər və tələbkar mühitlər Hielscher ultrasəs cihazları tərəfindən asanlıqla idarə olunur.

Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikatlı bir şirkətdir və ən müasir texnologiya və istifadəçi dostu olan yüksək performanslı ultrasəs cihazlarına xüsusi diqqət yetirir. Əlbəttə ki, Hielscher ultrasəs cihazları CE-yə uyğundur və UL, CSA və RoHs tələblərinə cavab verir.

Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir:

Silisium (SiO2, Silikon Dioksid) nədir?

Silisium, SiO2 və ya silikon dioksid kimyəvi formulu olan silisium və oksigendən ibarət kimyəvi birləşmədir. Erimiş kvars, buxarlanmış silisium, silisium gel və aerojel kimi silisium dioksidin bir çox müxtəlif formaları var. Silisium bir neçə mineralın birləşməsi və sintetik məhsul kimi mövcuddur. Silisium ən çox təbiətdə kvars şəklində və müxtəlif canlı orqanizmlərdə olur. Silikon dioksid kvarsın çıxarılması və təmizlənməsi yolu ilə əldə edilir. Amorf silisiumun üç əsas forması pirogen silisium, çökdürülmüş silisium və silisiumdur.

Dumanlı Silisium / Pirojenik Silisium

Silikon tetraklorid (SiCl4) oksigenlə zəngin hidrogen alovunda yandıqda SiO2 tüstüsü əmələ gəlir. – buxarlanmış silisium. Alternativ olaraq, 3000 °C elektrik qövsündə buxarlanan kvars qumu da dumanlı silisium istehsal edir. Hər iki prosesdə amorf silisiumun əmələ gələn mikroskopik damcıları birləşərək budaqlanmış, zəncirvari, üçölçülü ikinci dərəcəli hissəciklərə çevrilir. Bu ikinci dərəcəli hissəciklər daha sonra çox aşağı kütlə sıxlığı və çox yüksək səth sahəsi olan ağ toz halına gəlir. Məsaməli olmayan dumanlı silisiumun əsas hissəcik ölçüsü 5 ilə 50 nm arasındadır. Dumanlı silisium çox güclü qatılaşdırıcı təsirə malikdir. Beləliklə, buxarlanmış silisium silikon elastomerdə doldurucu və boyalarda, örtüklərdə, yapışdırıcılarda, çap mürəkkəblərində və ya doymamış polyester qatranlarında özlülüyün tənzimlənməsi kimi istifadə olunur. Dumanlı Silisium, üzvi maye və ya sulu tətbiqlər üçün hidrofobik və ya hidrofilik etmək üçün müalicə edilə bilər. Hidrofobik silisium təsirli köpük təmizləyici komponentdir (köpük əleyhinə agent).
Ultrasonik deqazasiya və köpükdən təmizləmə haqqında oxumaq üçün bura klikləyin.
Dumanlı Silisium CAS nömrəsi 112945-52-5

Silisium Dumanı / Mikrosilika

Silisium dumanı, mikro silisium kimi də tanınan ultra incə, nano ölçülü bir tozdur. Silisium dumanını dumanlı silisium oksidi ilə qarışdırmaq olmaz. İstehsal prosesi, hissəciklərin morfologiyası və silisium dumanının tətbiqi sahələri dumanlı silisiumdan fərqlidir. Silisium dumanı SiO2-nin amorf, kristal olmayan, polimorf formasıdır. Silisium dumanı orta hissəcik diametri 150 nm olan sferik hissəciklərdən ibarətdir. Silisium dumanının ən görkəmli tətbiqi yüksək performanslı beton üçün puzolanik materialdır. Sıxılma gücü, bağlanma gücü və aşınma müqaviməti kimi beton xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün Portland sement betonuna əlavə olunur. Bundan əlavə, silisium dumanı betonun xlorid ionlarına keçiriciliyini azaldır. Bu, betonun möhkəmləndirici poladını korroziyadan qoruyur.
Sement və silisium dumanının ultrasəslə qarışdırılması haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün bura klikləyin!
Silisium Dumanı CAS nömrəsi: 69012-64-2, Silisium Dumanı EINECS nömrəsi: 273-761-1

Çökmüş silisium

Çökmüş silisium SiO2-nin ağ tozlu sintetik amorf formasıdır. Çökmüş silisium doldurucu, yumşaldıcı və ya plastik və ya rezin, məsələn, şinlər üçün performans yaxşılaşdırılması kimi istifadə olunur. Digər istifadələrə diş pastalarında təmizləyici, qalınlaşdırıcı və ya cilalayıcı maddələr daxildir.
Diş pastası istehsalında ultrasəs qarışdırma haqqında daha çox məlumat əldə etmək üçün bura klikləyin!
Dumanlı silisiumun ilkin hissəciklərinin diametri 5 ilə 100 nm arasında, aglomeratın ölçüsü isə 40 mkm-ə qədər, orta məsamə ölçüsü isə 30 nm-dən böyükdür. Pirojen silisium kimi, çökdürülmüş silisium da mahiyyətcə mikroməsaməli deyil.
Dumanlı silisium silikat duzları olan bir məhluldan çökmə yolu ilə istehsal olunur. Neytral silikat məhlulunun mineral turşu ilə reaksiyasından sonra sulfat turşusu və natrium silikat məhlulları qarışdırma ilə eyni vaxtda, məsələn, ultrasəs çalkalama ilə suya əlavə edilir. Silisium asidik şəraitdə çökür. Yağıntının müddəti, reaktivlərin əlavə sürəti, temperatur və konsentrasiya və pH kimi amillərlə yanaşı, qarışdırma üsulu və intensivliyi silisiumun xüsusiyyətlərini dəyişə bilər. Ultrasəs reaktorunun kamerasında sonomexanik çalkalama ardıcıl və vahid hissəcik ölçüsünü əldə etmək üçün effektiv üsuldur. Yüksək temperaturda ultrasəs çalkalanması gel mərhələsinin yaranmasının qarşısını alır.
Çökmüş silisium kimi nanomaterialların ultrasəs köməyi ilə çökdürülməsi haqqında ətraflı məlumat üçün bura klikləyin!
Çökmüş silisium CAS nömrəsi: 7631-86-9

Koloidal Silisium / Silisium Kolloid

Kolloid silisium maye fazada incə məsaməsiz, amorf, əsasən sferik silisium hissəciklərinin süspansiyonudur.
Silisium kolloidlərinin ən çox yayılmış istifadəsi kağız istehsalı üçün drenaj köməkçisi, silikon vafli cilalanması üçün aşındırıcı, kimyəvi proseslərdə katalizator, nəm uducu, aşınmaya davamlı örtüklərə əlavələr və ya flokulyasiya, laxtalanma, dispersiya və ya sabitləşdirmə üçün səthi aktiv maddədir.
Aşınmaya davamlı polimer örtüklərdəki koloidal silisium haqqında daha çox öyrənmək üçün bura klikləyin!

Koloidal silisium istehsalı çox mərhələli bir prosesdir. Qələvi-silikat məhlulunun qismən neytrallaşdırılması silisium nüvələrinin əmələ gəlməsinə səbəb olur. Koloidal silisium hissəciklərinin alt bölmələri adətən 1 ilə 5 nm arasındadır. Polimerləşmə şəraitindən asılı olaraq bu alt bölmələr birləşdirilə bilər. PH-ı 7-dən aşağı salmaqla və ya duz əlavə etməklə, vahidlər zəncirlərdə birləşməyə meyllidirlər, bunlara çox vaxt silisium gelləri deyilir. Əks halda, alt bölmələr ayrı qalır və tədricən böyüyür. Yaranan məhsullar çox vaxt silisium dioksid və ya çökdürülmüş silisium adlanır. Koloidal silisium asqısı pH tənzimlənməsi ilə sabitləşir və sonra konsentrasiya edilir, məsələn, buxarlanma ilə.
Sol-gel proseslərində sonomexaniki təsirlər haqqında daha çox öyrənmək üçün bura klikləyin!

Silisium Sağlamlıq Riski

Quru və ya havadakı kristal silikon dioksid ciddi ağciyər xəstəliklərinə, ağciyər xərçənginə və ya sistemli otoimmün xəstəliklərə səbəb ola bilən insan ağciyər kanserogenidir. Silisium tozu nəfəs alaraq ağciyərlərə daxil olduqda çapıq toxumasının əmələ gəlməsinə səbəb olur və ağciyərlərin oksigeni qəbul etmə qabiliyyətini azaldır (Silikoz). SiO2-nin islanması və maye fazaya yayılması, məsələn, ultrasəs homogenləşdirmə yolu ilə inhalyasiya riskini aradan qaldırır. Buna görə də tərkibində SiO2 olan maye məhsulun Silikoza səbəb olma riski çox aşağıdır. Quru toz şəklində silisiumla işləyərkən müvafiq şəxsi qoruyucu vasitələrdən istifadə edin!

Ədəbiyyat