• Onun gərgin Cavitational güc, güc ultrasəs qrafit olan micron- və nano ölçülü brilyant istehsal perspektivli texnikadır.
• Mikro və nano-kristal brilyant atmosfer təzyiq və otaq temperaturunda üzvi maye qrafit dayandırılması sonicating sintez edilə bilər.
• ultrasonication, deagglomerates səpələnir və nano hissəciklər çox təsirli functionalizes kimi Ultrasonik də sintez nano brilyant post-emal üçün yararlı bir vasitədir.

Nanodiamond müalicə üçün ultrason

Nanodiamonds (həmçinin detonation brilyant (DND) və ya ultradispersed brilyant (UDD)) unikal xüsusiyyətləri ilə seçilən karbon nanomaterialların xüsusi bir formasıdır - kimi onun şəbəkəli strukturu, onun böyük yerüstü, Eləcə də unikal kimi optik və maqnetik xassələri - və müstəsna applications. ultradispersed hissəciklər xassələri bu materialları qeyri-adi funksiyaları ilə roman materialların yaradılması üçün yenilikçi birləşmələri etmək. his almaz hissəciklərin ölçüsü 5nm edir.

Belə sonication və ya detonation kimi güclü qüvvələr, əsasən, qrafit almaz çevrildi bilər.

Ultrasonically sintez Nanodiamonds

brilyant sintezi elmi və kommersiya maraqları ilə bağlı mühüm tədqiqat sahəsidir. mikro-kristal və nano-kristal almaz hissəciklər sintezi üçün istifadə olunan proses yüksək təzyiq yüksək temperatur (HPHT) texnikadır. Bu üsulla tələb proses on atmosfer minlərlə təzyiqi və 2000k daha çox temperatur sənaye almaz dünyada təminatının əsas hissəsini istehsal yaradılan. general yüksək təzyiq və yüksək temperaturda almaz daxil qrafit çevrilməsi üçün tələb olunur, və katalizatorlar almaz gəlir artırmaq üçün istifadə olunur.
çevrilməsi üçün lazım olan bu tələblər istifadə çox səmərəli edilə bilər High Power Ultrason (Aşağı tezliyi, yüksək intensivliyi ultrasəs =)

Ultrasonik çuxurluq

maye Ultrasound yerli çox ifrat təsiri səbəb olur. yüksək intensities da maye sonicating zaman, maye media təbliğ səs dalğaları tezliyi asılı olaraq dərəcələri ilə, yüksək təzyiq (sıxılma) və aşağı təzyiqli (seyrəkləndirmə) dövründən alternativ nəticələnəcək. aşağı təzyiqli dövrü ərzində yüksək intensivliyi ultrasəs dalğaları maye kiçik vakuum Bubbles və ya boşluqları yaradır. Bubbles onlar artıq enerji udmaq bilər ki, bir həcmi nail zaman, onlar yüksək təzyiq dövründə zorla dağılması. Bu fenomen isimlendirilmektedir çuxurluq. implosion çox yüksək temperatur (yakl. 5,000K) və təzyiqlər zamanı (yakl. 2,000atm) yerli əldə edilir. boşlama bubble implosion də qədər üslubunda 280 metr / s sürət maye təyyarəsi ilə nəticələnir. (1998 Suslick) Aydındır mikro ki, nano-kristal brilyant Ultrasonik sahəsində sintez edilə bilər çuxurluq.

Nanodiamonds sintezi üçün ultrasəs qaydası

De-fakto, Xaçatryan et al öyrənilməsi. (2008) almaz microcrystals də atmosfer təzyiq və otaq temperaturunda üzvi maye qrafit bir dayandırılması ultrasonication ilə sintez edilə bilər ki, göstərir. çuxurluq maye kimi, aromatik oliqomerlər bir formula aşağı doymuş buxar təzyiqi və yüksək qaynama temperaturu görə seçilmiş edilmişdir. Bu maye xüsusi təmiz qrafit tozu – 100-200 mkm arasında intervalında hissəciklər ilə - dayandırılıb. ., Boşlama maye sıxlığı 1.1g sm 6 idi: The Kachatryan et al təcrübələr, bərk-maye çəki nisbəti 1 oldu^-3 25 ° C. sonoreactor maksimum ultrasəs intensivliyi 75-80W sm olmuşdur^-2 15-16 bar bir səs təzyiqi amplituda uyğun.
Bu təxminən 10% qrafit-to-almaz dönüşüm əldə edilmişdir. brilyant təxminən idi mono-dağıldı kub ilə 6 sıra çox kəskin, yaxşı dizayn ölçüsü və ya 9μm ± 0.5μm ilə kristal morfologiya və yüksək təmizlik.

ultrasonically sintez brilyant SEM images şəkillər (a) və (b) nümunə seriyası 1, (c) və (d) nümunə seriyası 2. [Khachatryan et al göstərir. 2008]

Məqalələr xərcləri mikro və bu üsulla istehsal nanodiamonds olduğu təxmin edilir rəqabət yüksək təzyiq yüksək temperatur (HPHT) prosesi ilə. Bu nanodiamonds istehsal prosesi daha da araşdırmalar ilə optimize bilər, xüsusən, ultrasəs mikro və nanodiamonds sintezi üçün yenilikçi alternativ (Khachatryan et al., 2008) edir. Bir çox parametrləri belə amplituda, təzyiq, temperatur, çuxurluq maye və konsentrasiyası ultrasəs nanodiamond sintez şirin spot tapmaq üçün dəqiq müayinə olunmalıdır.
nanodiamonds sintezinin əldə nəticələrinə görə, daha ultrasonically yaradılan çuxurluq Belə kub bor nitride, karbon nitrit və s. kimi digər mühüm birləşmələrin sintezi üçün potensial təklif edir (Khachatryan et al., 2008)
Bundan əlavə, bu ultrasəs şüalanma altında çox divarlı karbon nanoborular (MWCNTs) və almaz Nanoməftillər və nanorods yaratmaq mümkün görünür. Diamond Nanoməftillər toplu almaz birölçülü analoqu var. Onun yüksək elastik modulus, gücü-to-çəki nisbəti, və səthlər funksional ola bilər olan nisbi rahatlığı, almaz nanomechanical dizayn üçün optimal material olduğu təsbit edilmişdir. (Sun et al. 2004)

Nanodiamonds ultrasəs Dağılışma

artıq göstərildiyi kimi, deagglomeration və orta hətta hissəcik ölçüsü paylanması nanodiamonds unikal xüsusiyyətləri uğurla istismar essentials var.
dispersiya və deagglomeration ultrasonication tərəfindən Ultrasonik bir nəticəsidir çuxurluq. yüksək təzyiq və aşağı təzyiq dövründən alternativ maye nəticəsində daxil təbliğ səs dalğaları ultrasəs üçün maye ifşa zaman. Bu fərdi hissəciklər arasında cəlb qüvvələrinin mexaniki stress aiddir. maye ultrasəs çuxurluq qədər 1000km / saat (yakl. 600mph) yüksək sürətli maye təyyarəsi səbəb olur. Belə təyyarəsi hissəciklər arasında yüksək təzyiq maye basın və bir-birindən onları ayırmaq. Kiçik hissəciklər maye təyyarəsi ilə sürət və yüksək sürətlə toqquşmaq olunur. Bu ultrasəs polis, həm də effektiv vasitə edir freze mikron ölçülü və alt mikron ölçülü hissəciklər.
Məsələn, nanodiamonds (orta haqqında 4nm ölçüsü) və polistirol xüsusi kompozit almaq üçün tsikloheksan dağıldı bilər. etdikləri işdə, Chipara et al. (2010) 0 və 25% çəki arasında bir sıra nanodiamonds olan, polistirol və nanodiamonds of kompozitlərin hazırlamışıq. hətta almaq üçün dispersiyaOnlar Hielscher ilə 60 min həll sonicated UIP1000hd (1kW).

Ultrasonically Nanodiamonds of fonksiyonlandırma Yardım

hər nano ölçülü hissəciklər tam səthinin fonksiyonlandırma üçün hissəcik səthi kimyəvi reaksiya üçün mövcud olmalıdır. Bu yaxşı bir şəkildə dağıldı hissəciklər hissəcik səthinə cəlb molekulların bir sərhəd qatı ilə əhatə olunur kimi daha incə dispersiya tələb olunur deməkdir. nanodiamonds "səthi yeni funksional qruplar əldə etmək üçün, bu sərhəd qat sınıq və ya aradan edilməlidir. fasilə və sərhəd qatının çıxarılması prosesi ultrasonics tərəfindən həyata keçirilə bilər.
Ultrasəs maye kimi müxtəlif ekstremal təsiri yaradır daxil çuxurluq2000k və qədər 1000km / saat maye təyyarəsi qədər yerli olaraq çox yüksək temperatur. Bu stress By (1998 Suslick) cəlb qüvvələri (məsələn Van-der-Vaals qüvvələri) aradan qaldırmaq olar amillər və funksional molekulların functionalize hissəcik səthinə, məsələn üçün keçirilir nanodiamonds 'yü.

Scheme 1: situ-deagglomeration və nanodiamonds səthi fonksiyonlandırma ildə Graphic (2011 Liang)

Bead-Yardım Sonic dağılması (BASD) müalicə ilə Denemeler həmçinin nanodiamonds səthi funcionalization üçün perspektivli nəticələr göstərir. Beləliklə, muncuq (məsələn ZrO2 muncuq kimi məs mikro-ölçülü keramika muncuq) ultrasəs tətbiq etmək üçün istifadə edilmişdir Cavitational nanodiamond hissəciklər üzərində qüvvələr. deagglomeration görə nanodiamond hissəciklər və Zro arasında interparticular toqquşması baş verir₂ muncuq.
Belə Boran azaldılması, arylation ya silanization, məqsədi polis üçün ultrasəs və ya BASD (bead dəstəkli sonic dağılması) pre-müalicə kimi kimyəvi reaksiyalar üçün zərrəciklərinin səthinin daha yaxşı mövcudluğu səbəbiylə yüksək tövsiyə olunur. USM ilə dağılışma və deagglomeration kimyəvi reaksiya daha çox tamamilə davam edə bilərsiniz.