Sonofragmentation - Particle qırılması haqqında Power Ultrason təsiri

Sonofragmentation yüksək enerji ultrasəs ilə nano ölçülü fraqmentləri daxil hissəciklər qırılmaları təsvir edir. ümumi ultrasəs deagglomeration və freze fərqli olaraq – hissəciklər əsasən üyüdülmüş və inter-hissəcik toqquşması ayrılır harada – , Sono-fragementation hissəcik və şok dalğa arasında birbaşa qarşılıqlı ilə fərqlənir. Yüksək güc / aşağı tezlikli ultrasəs maye boşlama və bununla da gərgin kəsmək qüvvələri yaradır. Cavitational bubble dağılması və interparticular toqquşması ekstremal şərait hissəciklər çox gözəl ölçüsü material üyütmək.

Ultrasonik Production və Nano Particles hazırlanması

Dağılışma, Deagglomeration və Milling: nano materialların istehsalı üçün enerji ultrasəs təsiri də məlumdur & tez-tez sonication tərəfindən Parçalanma habelə yalnız effektiv üsul olunur Taşlama müalicə nano hissəciklər. Bu nano ölçüsü unikal hissəcik xüsusiyyətləri ifadə ilə xüsusi funcionalities çox gözəl nano materialları gəldikdə bu xüsusilə doğrudur. xüsusi funksiyaları ilə nano material yaratmaq üçün, daha və etibarlı sonication prosesi təmin edilməlidir. Hielscher tam kommersiya istehsal ölçüsü laboratoriya miqyaslı ultrasəs avadanlıq edir.

Çuxurluq ilə Sono-Parçalanma

maye güclü ultrasəs qüvvələr daxil ekstremal şərait yaradır. ultrasəs maye orta təbliğ zaman, ultrasəs dalğaları sıxılma və seyrəkləndirmə dövründən (yüksək təzyiq və aşağı təzyiq dövründən) alternativ nəticələnəcək. aşağı təzyiq dövründən zamanı kiçik vaccum Bubbles maye yaranır. Bu çuxurluq Onlar daha çox enerji udmaq bilməz ölçüsü nail olmaq qədər Bubbles bir neçə alçaq təzyiq dövründən artıq bitir. maksimum bu dövlət zorla enerji və bubble ölçüsü, boşlama bubble dağılması sorulur və yerli ekstremal şərait yaradır. Due süqutu ilə çuxurluq kabarcıklar, çox yüksək temperatur təxminən. 5000K və təxminən təzyiqlər. 2000atm yerli səviyyəyə çatdırılır. Implosion 280m / s (≈1000km / h) sürətə qədər olan maye jetlərdə olur. Sono-parçalanma, bu sıx qüvvələrin sub-mikron və nano sıra ilə kiçik hissələrə parçalanması üçün istifadə edilməsini təsvir edir. Bir irəliləyən sonikasiya ilə, hissəcik forması açarından küləkdən dönər, bu hissəcikləri daha qiymətli edir. Sonofragmentasiya nəticəsi enerji daxilinin funksiyası, sonikləşdirilmiş həcm və aglomeraların həcmi kimi təsnif edilən parçalanma dərəcəsi kimi ifadə edilir.
Kusters və s. (1994) aqlomeratların enerji istehlakı ilə əlaqəli ultrasəs yardımı ilə parçalanmasını araşdırdı. Tədqiqatçıların nəticələri “ultrasəs dispersiyası texnikasının adi üyütmə üsulları qədər səmərəli ola biləcəyini göstərir. Ultrasonik dispersiyanın sənaye praktikası (məsələn, daha böyük zondlar, dayandırılmanın davamlı ötürmə qabiliyyəti) bu nəticələri bir qədər dəyişdirə bilər, lakin ümumiyyətlə, xüsusi enerji istehlakının bu komminutron texnikasının seçilməsinin səbəbi olmadığını, əksinə onun qabiliyyətinin artacağını gözləyir. son dərəcə incə (submikron) hissəciklər istehsal edin. "[Kusters et al. 1994] Xüsusilə tozları aşındırmaq üçün silisium və ya zirconia, vahid toz kütləvi başına tələb olunan xüsusi enerji şərti daşları üsulları daha ultrasəs daşları ilə aşağı olduğu təsbit edildi. Ultrasonication freze və üyütmə, həm də bərk cilalama ilə deyil, yalnız hissəciklər təsir göstərir. Beləliklə, hissəciklər bir yüksək sphericity əldə edilə bilər.

Nanomaterialların KRISTALLAŞMA üçün Sono-parçalanma

interparticle toqquşma ultrasəs ilə şüalandırılmış molekulyar kristalların slurries baş ki, şübhə olsa "Onlar parçalanma dominant mənbəyi deyil. molekulyar kristalların fərqli olaraq, metal hissəciklər birbaşa şok dalğaları ilə zədələnmiş deyil və yalnız interparticle toqquşma daha sıx (lakin çox rarer) təsir edə bilər. aspirin slurries qarşı metal tozlar sonication üçün dominant mexanizmləri shift döymə metal hissəciklər və friable molekulyar kristalların xassələrinə fərqləri vurğulayır. "[Zeiger / Suslick 2011, 14532]

aspirin hissəciklər Sonofragmentation [2011 / Suslick Zeiger]

Gopi və s. (2008) sonofragmentasiya istifadə edərək mikrometr ölçülü yemdən (məsələn, 70-80 mkm) yüksək təmizlik submikrometr alüminium keramika hissəciklərinin istehsalını araşdırdı. Sono parçalanma nəticəsində alüminium keramika hissəciklərinin rəngində və formasında əhəmiyyətli bir dəyişiklik müşahidə etdilər. Mikron, submikron və nano ölçülü diapazonda olan hissəciklər yüksək güclü sonikasiya ilə asanlıqla əldə edilə bilər. Akustik sahədə tutma müddətinin artması ilə hissəciklərin sferikliyi artdı.

Səthi ilə dispersiya

Due effektiv ultrasəs hissəcik qırılması, səthi istifadə əldə sub-mikron və nano ölçülü hissəciklər deagglomeration qarşısını almaq üçün vacibdir. dayandırılması onları saxlamaq və zərrəciklərinin coagualation (aqlomerasiyası) qarşısını almaq üçün səthi ilə əhatə olunmalıdır səth sahəsi apect nisbəti yüksək, hissəcik ölçüsü kiçik. ultrasonication üstünlüyü polis təsiri edir ki: aqlomerasiyası rəhm o (demək olar ki) tamamilə yol verilir hissəciklər nano belə Eyni zamanda daşları və parçalanma, ultrasounds səthi ilə ovxalanmış hissəcik fraqmentləri bir şəkildə dağıldı.

Sənaye İstehsal

Bazarda qeyri-adi funksiyaları ifadə edən yüksək keyfiyyətli nano materiallarla xidmət etmək üçün etibarlı işləmə avadanlığı tələb olunur. Kütlənə bilən vahidlər üçün 16 kVt qədər olan ultrasəsatorlar faktiki olaraq limitsiz həcmli axınların işlənməsinə imkan verir. Ultrasonik proseslərin tamamilə linear miqyaslı olması səbəbindən, ultrasəs tətbiqləri laboratoriyada risksiz sınaqdan keçirilərək, bench-üst miqyasda optimallaşdırıla bilər və daha sonra istehsal xəttinə problemsiz tətbiq olunur. Ultrasonik avadanlıq böyük miqyasda tələb olunmadığı üçün hətta mövcud proses axınlarına əlavə edilə bilər. Əməliyyat asan və izlənilə və uzaqdan idarəetmə vasitəsi ilə həyata keçirilə bilər, bir ultrasəs sisteminin saxlanılması demək olar ki, laqeyddir.

Ultrasonik frezeleme əvvəli və sonra Bi2Te3 əsaslı ərintisinin partikül ölçüsü və SEM şəkilləri. a – Partikül ölçüsü paylanması; b – Ultrasonik frezeleme əvvəl SEM image; c – 4 saat ultrasonik frezelemeden sonra SEM görüntüsü; d – 8 saat ultrasonik freze vasitəsilə SEM image.
Mənbə: Marquez-Garcia et al. 2015.

Ədəbiyyat / İstinadlar