Ултразвуково мокро фрезоване и микрошлайфане
Ултразвукът е ефективно средство за мокро смилане и микросмилане на частици. Освен това диспергиране и деагломериране, мокрото фрезоване е важно приложение на ултразвуковите устройства на Hielscher.
По-специално за производството на суспензии със свръхфини размери, ултразвукът има много предимства в сравнение с обикновеното оборудване за намаляване на размера, като: колоидни мелници (напр. топкови мелници, мелници за мъниста), дискови мелници, струйни мелници, роторно-статорни смесители (ultra turrax) или хомогенизатори под високо налягане. Ултразвукът позволява обработка на суспензии с висока концентрация и висок вискозитет – като по този начин намалява обема, който трябва да се обработва. Ултразвуковото фрезоване е особено подходящо за обработка на микронни размери и нано-размер материали, като керамика, алуминиев трихидрат, бариев сулфат, калциев карбонат и метални оксиди. Таблиците по-долу показват микроскопски изображения на смилането на алуминиев трихидрат (от 150 микрона до 10 микрона), керамика (от 30 микрона до 2 микрона) и натриев карбонат (от 70 микрона до 3 микрона).
|
Разделителна способност 10x
|
Разделителна способност 40x
|
|
|---|---|---|
| 0 |
 |
 |
| 1 |
 |
 |
| 2 |
 |
 |
| Щракнете върху изображенията по-горе, за да видите изображенията с пълна разделителна способност (640x480px). Преработеният алуминиев трихидрат е доставен от Alcoa World Alumina LLC, Питсбърг, Пенсилвания, САЩ. Алуминиев трихидрат AL (OH)3 е известен още като алуминиев трихидроксид ATH Series, хидратиран алуминиев оксид на Bayer, C-30, KB-30, KC-30, KH-30, хидрагилит или Гибсит. Той има Моос’ твърдост от 2,5 до 3,5. |
||
Ултразвуковите устройства са много лесни за инсталиране и работа. Има две части само в контакт с материала, който трябва да се фрезова: титаниевият сонотрод и проточната клетка от неръждаема стомана. Благодарение на простия дизайн на ултразвуковата проточна клетка, устройствата могат да се почистват бързо. Тъй като ултразвуковите устройства на Hielscher имат много висока ефективност при преобразуването на електрическата в механична енергия, обикновено е необходима по-малко мощност за ултразвуковото фрезоване, отколкото за конвенционалното фрезово оборудване.
Ефектът на смилане на частици се основава на интензивен ултразвукова кавитация. При ултразвук на течности с висок интензитет, звуковите вълни, които се разпространяват в течната среда, водят до редуващи се цикли на високо налягане (компресия) и ниско налягане (разреждане), със скорости, зависещи от честотата. По време на цикъла на ниско налягане ултразвуковите вълни с висока интензивност създават малки вакуумни мехурчета или кухини в течността. Когато мехурчетата достигнат обем, при който вече не могат да абсорбират енергия, те се срутват силно по време на цикъл на високо налягане. Това явление се нарича кавитация.
Имплозията на кавитационните мехурчета води до микротурбуленции и микроструи до 1000 км/ч. Големите частици са обект на повърхностна ерозия (чрез кавитационен колапс в околната течност) или намаляване на размера на частиците (поради делене чрез сблъсък между частиците или колапс на кавитационни мехурчета, образувани на повърхността). Това води до рязко ускоряване на дифузионните, масообменните процеси и твърдофазните реакции поради промяна на размера и структурата на кристалите.
ултразвукови процесори и проточни клетки за Разпръскване и за мокро смилане на прахове се предлагат за Лаборатория и производство ниво. Индустриалните системи могат лесно да бъдат преоборудвани за работа на линия. За изследването и за тестването на този процес, както и за много Сонохимични процеси Препоръчваме нашите лабораторни устройства или UIP1000hd.