Ultrazvukové frézování za mokra a mikrobroušení
Ultrazvuku je účinným prostředkem pro mokré mletí a mikromletí částic. Kromě Dispergace a deaglomerace, mokré frézování je důležitou aplikací ultrazvukových zařízení Hielscher.
Zejména pro výrobu superjemných suspenzí má ultrazvuk mnoho výhod ve srovnání s běžnými zařízeními pro redukci velikosti, jako jsou: koloidní mlýny (např. kulové mlýny, kuličkové mlýny), diskové mlýny, tryskové mlýny, rotor-statorové mixéry (ultra turrax) nebo vysokotlaké homogenizátory. Ultrazvuku umožňuje zpracování suspenzí s vysokou koncentrací a vysokou viskozitou - a tím snižuje objem ke zpracování. Ultrazvukové frézování je zvláště vhodné pro zpracování mikronů a Nano velikost materiály, jako je keramika, trihydrát oxidu hlinitého, síran barnatý, uhličitan vápenatý a oxidy kovů. V níže uvedených tabulkách jsou uvedeny mikroskopické snímky mletí trihydrát oxidu hlinitého (od 150 mikronů do 10 mikronů), keramika (od 30 mikronů do 2 mikronů) a uhličitan sodný (od 70 mikronů do 3 mikronů).
|
Rozlišení 10x
|
Rozlišení 40x
|
|
|---|---|---|
| 0 |
 |
 |
| 1 |
 |
 |
| 2 |
 |
 |
| Kliknutím na obrázky výše zobrazíte obrázky v plném rozlišení (640x480px). Zpracovaný trihydrát oxidu hlinitého dodala společnost Alcoa World Alumina LLC, Pittsburgh, Pennsylvania, Spojené státy americké. Trihydrát oxidu hlinitého AL (OH)3 je také známý jako řada ATH s trihydroxidem hlinitým, Bayer hydratovaný oxid hlinitý, C-30, KB-30, KC-30, KH-30, hydragylit nebo Gibbsite. To má a Mohs’ tvrdost 2,5 až 3,5. |
||
|
rozlišení 100x
|
|
|---|---|
| 0 |
 |
| 1 |
 |
| 2 |
 |
| Kliknutím na obrázky výše zobrazíte obrázky v plném rozlišení (640x480px). |
Ultrazvuková zařízení se velmi snadno instalují a obsluhují. S frézovaným materiálem jsou v kontaktu pouze dvě části: titanová sonotroda a průtoková buňka z nerezové oceli. Díky jednoduché konstrukci ultrazvukové průtokové cely lze jednotky rychle vyčistit. Vzhledem k tomu, že ultrazvuková zařízení Hielscher mají velmi vysokou účinnost při přeměně elektrické na mechanickou energii, obecně je pro ultrazvukové frézování zapotřebí méně energie než pro konvenční frézovací zařízení.
Efekt mletí částic je založen na intenzivním Ultrazvuková kavitace. Při sonikaci kapalin s vysokou intenzitou mají zvukové vlny, které se šíří do kapalného média, za následek střídání vysokotlakých (kompresních) a nízkotlakých (zředění) cyklů, přičemž rychlosti závisí na frekvenci. Během nízkotlakého cyklu vytvářejí ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou v kapalině malé vakuové bubliny nebo dutiny. Když bubliny dosáhnou objemu, při kterém již nemohou absorbovat energii, během vysokotlakého cyklu se prudce zhroutí. Tento jev se nazývá kavitace.
Imploze kavitačních bublin má za následek mikroturbulence a mikrotrysky o rychlosti až 1000 km/h. Velké částice podléhají povrchové erozi (prostřednictvím kolapsu kavitace v okolní kapalině) nebo zmenšení velikosti částic (v důsledku štěpení srážkou mezi částicemi nebo kolapsem kavitačních bublin vytvořených na povrchu). To vede k prudkému zrychlení difúze, procesů přenosu hmoty a reakcí na pevné fázi v důsledku změny velikosti a struktury krystalitů.
Ultrazvukové procesory a průtočné cely pro Dispergující a pro mokré mletí prášků jsou k dispozici pro Laboratoř a výroba úroveň. Průmyslové systémy lze snadno dovybavit tak, aby fungovaly inline. Pro výzkum a testování tohoto procesu, jakož i pro mnoho dalších Sonochemické procesy doporučujeme naše laboratorní přístroje nebo UIP1000hd.