Ultrazvuková disperze oxidu křemičitého (SiO2)

Oxid křemičitý, také známý jako SiO2, nano-oxid křemičitý nebo mikro-křemičitý se používá v zubní pastě, cementu, syntetickém kaučuku, vysoce výkonném polymeru nebo v potravinářských výrobcích jako zahušťovadlo, adsorbent, protispékavé činidlo nebo nosič pro vůně a příchutě. Níže se dozvíte více o použití nanooxidu křemičitého a mikrooxidu křemičitého a o tom, jak sonomechanické účinky ultrazvuku mohou zlepšit efektivitu procesu a výkon konečného produktu tím, že lepší suspenze oxidu křemičitého a usnadní syntézu nanočástic oxidu křemičitého.

Výhody ultrazvukové disperze nano oxidu křemičitého (SiO2)

Oxid křemičitý je k dispozici v široké škále hydrofilních a hydrofobních forem a má extrémně jemnou velikost částic o několik mikrometrů až do některých nanometrů. Typicky oxid křemičitý není dobře rozptýlené po smáčení. To také přidat mnoho mikrobublubbles do výrobku formulace. Ultrazvuku je efektivní procesní technologie rozptýlit mikro-křemičitý a nano-křemičitý a odstranit rozpuštěný plyn a mikrobubliky z formulace.

Ultrazvuková disperze je technika, která využívá nízkofrekvenční ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou k rozptýlení a deaglomeraci částic v kapalném médiu. Pokud jde o disperzi oxidu křemičitého a nano-oxidu křemičitého, ultrazvuková disperze nabízí několik výhod:
 

  • Zlepšil se rozptyl: Ultrazvukové vlny vytvářejí intenzivní kavitaci a akustické proudění v kapalném médiu, což pomáhá rozkládat aglomeráty nebo shluky částic oxidu křemičitého. To má za následek lepší disperzi a snížení velikosti částic, což vede k homogennějšímu rozložení částic v kapalině.
  • Vylepšená stabilita: Dosažením lepší disperze pomáhá ultrazvuková léčba zabránit reaglomeraci nebo sedimentaci částic. Menší a dobře rozptýlené částice oxidu křemičitého mají zvýšenou stabilitu, což je zásadní pro aplikace, kde aglomerace částic může vést k problémům s výkonem.
  • Větší plocha: Ultrazvuková disperze účinně snižuje velikost částic oxidu křemičitého a nano-oxidu křemičitého, což má za následek vyšší specifickou povrchovou plochu. Zvětšená plocha povrchu může nabídnout výhody v různých aplikacích, jako je zlepšená reaktivita, zvýšená adsorpční kapacita a zlepšené mechanické vlastnosti.
  • Ultrazvukový dispergátor MultiSonoReactor s dispergační kapacitou 16 000 wattů pro výrobu nano-křemičitých suspenzí

    Ultrazvukový disperzní systém pro průmyslovou výrobu nano-křemičitých suspenzí

  • Efektivní míchání: Ultrazvuková disperze podporuje účinné míchání částic v kapalném médiu. Akustická energie generovaná ultrazvukovými vlnami indukuje mikrostreaming a turbulentní proudění, což usnadňuje disperzi a rovnoměrné míchání částic. To je zvláště výhodné pro homogenní rozložení v kompozitních materiálech nebo nátěrech.
  • Úspora času a energie: Ultrazvuková disperze obecně vyžaduje kratší dobu zpracování ve srovnání s jinými metodami disperze. Rychlý a účinný rozptyl dosažený ultrazvuku snižuje celkovou dobu zpracování, což vede ke zvýšení produktivity. Kromě toho může být často prováděna při pokojové teplotě, což eliminuje potřebu nadměrného ohřevu nebo použití chemických dispergátorů.
  • Jednoduchá a bezpečná obsluha: Ultrazvukové dispergátory jsou jednoduché a bezpečné a lze je snadno integrovat do stávajících výrobních zařízení. Přesné ovládání ultrasonicators umožňuje přizpůsobit parametry procesu specifickým formulacím oxidu křemičitého a ideálním procesním podmínkám. Vzhledem k tomu, že ultrazvuková disperzní a deaglomerační technika nepoužívá mlecí média, jako jsou kuličky a perly, je zabráněno křížové kontaminaci mlecími médii a intenzivní separaci práce.
  • Univerzálnost: Ultrazvuková disperze je všestranná technika, kterou lze aplikovat na širokou škálu kapalných médií, včetně vody, rozpouštědel a různých chemických roztoků. Díky této flexibilitě je vhodný pro různé aplikace a průmyslová odvětví, jako jsou barvy, nátěry, kompozity, elektronika a léčiva.
  • Žádost o informace





    Ultrazvuková disperze nano-oxidu křemičitého: Hielscher ultrazvukový homogenizátor UP400St disperguje nanočástice oxidu křemičitého rychle a efektivně do jednotné nanodisperze.

    Ultrazvuková disperze nano-oxidu křemičitého pomocí ultrasonicator UP400St

    Miniatura videa

    Ultrazvuková disperze fumed oxidu křemičitého: Hielscher ultrazvukový homogenizátor UP400S rozptýlí prášek křemičitý rychle a efektivně do jednoho nano částice.

    Dispergace fumed oxidu křemičitého ve vodě pomocí UP400S

    Miniatura videa

     

    Význam velikosti částic oxidu křemičitého

    Pro mnoho aplikací nano-velikosti nebo mikro-velikosti oxidu křemičitého, dobrý a jednotný disperze je velmi důležité. Často je vyžadována mono-disperzní suspenze oxidu křemičitého, např. Zejména pro použití v inkoustech nebo nátěrech a polymerech ke zlepšení odolnosti proti poškrábání musí být částice oxidu křemičitého dostatečně malé, aby nenarušovaly viditelné světlo, aby se zabránilo oparu a zachovala průhlednost. Pro většinu nátěrů křemičité částice musí být menší než 40nm ke splnění tohoto požadavku. Pro jiné aplikace, aglomerace částic oxidu křemičitého brání každé jednotlivé částice oxidu křemičitého komunikovat s okolním médiem.
    Ultrazvukové homogenizátory jsou účinnější v dispergačním oxidu křemičitého než jiné metody míchání s vysokým smykem, jako jsou rotační míchačky nebo míchadla nádrží. Obrázek níže ukazuje typický výsledek ultrazvukové dispergace fumed oxidu křemičitého ve vodě.

    Obrázek ukazuje typický výsledek ultrazvukového dispergace fumed oxidu křemičitého ve vodě.

    Ultrazvuková disperze fumed oxidu křemičitého ve vodě

    Zpracování Účinnost v Silica Velikost Snížení

    Ultrazvuková disperze nano-oxidu křemičitého je lepší než jiné metody míchání s vysokým smykem, jako je IKA Ultra-Turrax. Ultrazvuk produkuje suspenze menší velikosti částic oxidu křemičitého a ultrazvuku je energeticky účinnější technologie. Pohl a Schubert porovnali zmenšení velikosti částic Aerosil 90 (2% wt) ve vodě pomocí Ultra-Turrax (rotor-stator-systém) s hielscher UIP1000hd (1kW ultrazvukové zařízení). Níže uvedená grafika ukazuje vynikající výsledky ultrazvukového procesu. V důsledku své studie Pohl k závěru, že "Při konstantní specifické energie EV ultrazvuk je účinnější než rotor-stator-systém." Energetická účinnost a jednotnost velikosti částic oxidu křemičitého jsou nanejvýš důležité ve výrobních procesech, kde jsou výrobní náklady, výrobní kapacita a kvalita výrobků důležitá.

    Ultrazvukový disperzní systém 2x UIP1000hdT s celkovým výkonem ultrazvukového zpracování 2kW pro nano-velké pigmenty, jako je nano-oxid křemičitý

    2x 1000 wattů ultrazvukové dispergátory v čistitelné skříni pro disperze nan, např. nano-oxid křemičitý.

    Ultrazvuková disperze nano-oxidu křemičitého ve srovnání s jinými metodami míchání s vysokým smykem, jako je IKA Ultra-Turrax

    Ultrazvuk vs Ultra-turrax pro křemíkové disperze

    Níže uvedené obrázky ukazují výsledky, které Pohl získal sonikací sprejem lyofilizovaných křemičitých granulí.

    Částice oxidu křemičitého mohou být ultrazvukem rozptýleny, deaglomerovány a modifikovány (např. Dopované / funkcionalizované pro katalytické aplikace).

    Vlevo: REM-obrázky spreje zmrazení křemičitých granulí před ultrazvukovou deaglomerací
    Vpravo: TEM-obrázky ultrazvukem rozptýlených fragmentů oxidu křemičitého
    Studie a obrazy: Pohl a Schubert, 2004)

    Vysoce výkonné ultrazvukové dispergátory pro vysoce kvalitní křemičité formulace

    Hielscher Ultrasonics je německý rodinný podnik specializující se na vývoj, výrobu a dodávky vysoce výkonných ultrazvukových homogenizátorů pro úpravu kapalin, pevných suspenzí a past. Hielscher ultrazvukové homogenizéry spolehlivě zpracovávají křemičité suspenze a další nano-supensiony, aby získaly jakoukoli požadovanou specifikaci. Dokonce i formulace produktů, které jsou vysoce citlivé, abrazivní nebo vysoce viskózní mohou být účinně rozptýleny a deaglomerace pomocí ultrazvuku. Naše pokročilé ultrasonicators jsou velmi univerzální a nabízejí sofistikované dávkové a inline možnosti léčby. Spolehlivě vysoké standardy kvality a reprodukovatelné výsledky jsou klíčovými rysy ultrazvukové disperze oxidu křemičitého.
    Hielscher state-of-the-art průmyslové ultrasonicators funkce inteligentní a uživatelsky přívětivé menu, programovatelné nastavení, automatické protokolování dat na integrované SD karty, dálkové ovládání prohlížeče a vysoká robustnost.
    Amplituda je nejvlivnějším parametrem, pokud jde o ultrazvukové zpracování. Amplituda se týká maximálního posunu nebo špičkového pohybu ultrazvukové vlny. Pro ultrazvukovou disperzi, deaglomeraci a mokré frézování jsou často vyžadovány vysoké amplitudy, aby se aplikovala dostatečná energie pro snížení velikosti částic. Hielscher průmyslové ultrazvukové procesory mohou dodávat výjimečně vysoké amplitudy. Amplitudy až do 200 μm lze snadno nepřetržitě provozovat v provozu 24/7. Pro ještě vyšší amplitudy jsou k dispozici přizpůsobené ultrazvukové sonotrody.
    Z malých a středních R&D a pilotní ultrasonicators do průmyslových systémů pro komerční výrobu oxidu křemičitého v nepřetržitém režimu, Hielscher Ultrasonics má správný ultrazvukový procesor, který pokryje vaše požadavky na vynikající zpracování oxidu křemičitého.

    Proto Hielscher Ultrazvuk?

    • vysoká účinnost
    • Nejmodernější technologie
    • spolehlivost & robustnost
    • nastavitelné, přesné řízení procesu
    • várka & v souladu
    • pro jakýkoli svazek
    • inteligentní software
    • inteligentní funkce (např. programovatelné, datové protokolování, dálkové ovládání)
    • Snadné a bezpečné ovládání
    • Nízké nároky na údržbu
    • CIP (čisté na místě)

    Návrh, výroba a poradenství – Kvalita Vyrobeno v Německu

    Hielscher ultrasonicators jsou dobře známé pro jejich nejvyšší kvalitu a designové standardy. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrasonicators do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí jsou snadno zvládnutelné Hielscher ultrasonicators.

    Hielscher Ultrasonics je společnost certifikovaná ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrasonicators představovat state-of-the-art technologie a uživatelská přívětivost. Samozřejmě, Hielscher ultrasonicators jsou CE kompatibilní a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.

    Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators:

    Hromadná dávkaprůtokDoporučené Devices
    00,5 až 1,5 mlnaVialTweeter
    1 až 500 ml10 až 200 ml / minUP100H
    10 až 2000ml20 až 400 ml / minUf200 ः t, UP400St
    00,1 až 20L00,2 až 4 litry / minUIP2000hdT
    10 až 100L2 až 10 l / minUIP4000hdT
    15 až 150 l3 až 15 l/minUIP6000hdT
    na10 až 100L / minUIP16000
    navětšíhrozen UIP16000

    Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!

    Požádejte o další informace

    Použijte níže uvedený formulář a vyžádejte si další informace o ultrazvukových homogenizérech a dispergátorech, aplikacích souvisejících s oxidem křemičitým a cenách. Rádi s vámi probereme váš proces disperze oxidu křemičitého a nabídneme vám ultrazvukový dispergátor splňující vaše požadavky!









    Uvědomte si prosím naši Zásady ochrany osobních údajů,


    Ultrazvuková deaglomerace s UP400S má za následek účinně dispergovaný nanooxid křemičitý.

    ultrasonicator UP400S pro deaglomeraci nanooxidu křemičitého.
    Studie a grafika: Vikash, 2020.



    Co je oxid křemičitý (SiO2, Oxid křemičitý)?

    Oxid křemičitý je chemická sloučenina složená z křemíku a kyslíku s chemickým vzorcem SiO2 neboli oxid křemičitý. Existuje mnoho různých forem oxidu křemičitého, jako je tavený křemen, fumed křemen, silikagel a aerogely. Oxid křemičitý existuje jako sloučenina několika minerálů a jako syntetický produkt. Oxid křemičitý se nejčastěji vyskytuje v přírodě jako křemen a v různých živých organismech. Oxid křemičitý se získává těžbou a čištěním křemene. Tři hlavní formy amorfního oxidu křemičitého jsou piký silik, vysrážený oxid křemičitý a silikagel.

    Fumed Křemen / Ostyrický křemen

    Spalování tetrachlormedu křemíku (SiCl4) v plameni vodíku bohatém na kyslík vytváří kouř SiO2 – fumed křemen. Alternativně, odpařování křemenného písku v elektrickém oblouku 3000 °C, produkuje fumed křemenný, taky. V obou procesech se výsledné mikroskopické kapičky amorfního oxidu křemičitého spojí do rozvětvených, řetězovitých, trojrozměrných sekundárních částic. Tyto sekundární částice pak aglomerát na bílý prášek s extrémně nízkou objemovou hustotou a velmi vysokou povrchovou plochu. Primární velikost částic neporézního fumed oxidu křemičitého je mezi 5 a 50 nm. Fumed křemen má velmi silný zahušťující účinek. Proto se fumovaný oxid křemičitý používá jako plnivo v silikonovém elastomeru a úpravě viskozity v barvách, nátěrech, lepidlech, tiskových barvách nebo nenasycených polyesterových pryskyřicích. Fumed Křemen může být ošetřen, aby byl hydrofobní nebo hydrofilní pro organické kapaliny nebo vodné aplikace. Hydrofobní oxid křemičitý je účinná odpěňovací složka (protipěnové činidlo).
    Klikněte zde, chcete-li si přečíst o ultrazvukové odplynění a odpěňování.
    Fumed Křemičitý CAS číslo 112945-52-5

    Kouř z oxidu křemičitého / Microsilica

    Křemičitý kouř je ultra jemný prášek velikosti nano, známý také jako mikrokřemičitý. Kouř z oxidu křemičitého se nesmí zaměňovat s fumed křemenem. Výrobní proces, morfologie částic a oblasti aplikace oxidu křemičitého jsou všechny odlišné od těch fumed oxidu křemičitého. Křemičitý výpar je amorfní, nekrystalická, polymorfní forma SiO2. Křemičitý výpar se skládá ze sférických částic o průměrném průměru částic 150 nm. Nejvýznamnější aplikace oxidu křemičitého je jako pozzolanický materiál pro vysoce výkonný beton. Přidává se do portlandského cementového betonu pro zlepšení vlastností betonu, jako je pevnost v tlaku, pevnost vazby a odolnost proti oděru. Kromě toho, oxid křemičitý výpary snižuje propustnost betonu na chloridové ionty. To chrání výztužnou ocel betonu před korozí.
    Chcete-li se dozvědět více o ultrazvukové míchání cementu a oxidu křemičitého výpary, klikněte prosím zde!
    Číslo CAS oxidu křemičitého: 69012-64-2, Číslo EINECS oxidu křemičitého: 273-761-1

    Vysrážený oxid křemičitý

    Srážený oxid křemičitý je bílá práškově syntetická amorfní forma SiO2. Vysrážený oxid křemičitý se používá jako plnivo, změkčovač nebo zlepšení výkonu v plastech nebo pryži, např. Mezi další použití patří čištění, zahušťování nebo leštění v zubních pastách.
    Chcete-li se dozvědět více o ultrazvukové míchání ve výrobě zubní pasty, klikněte prosím zde!
    Primární částice fumovaného oxidu křemičitého mají průměr mezi 5 a 100 nm, zatímco velikost aglomerátu je až 40 μm s průměrnou velikostí pórů větší než 30 nm. Stejně jako pyrogenní oxid křemičitý, vysrážený oxid křemičitý není v podstatě mikroporézní.
    Fumed Silica se vyrábí srážením z roztoku obsahujícího křemičité soli. Po reakci neutrálního roztoku křemičitanu s minerální kyselinou se do vody přidávají současně roztoky kyseliny sírové a křemičitanu sodného s mícháním, jako je ultrazvukové míchání. Sraženiny oxidu křemičitého v kyselých podmínkách. Kromě faktorů, jako je doba srážek, rychlost přidávání reaktantů, teplota a koncentrace a pH, může metoda a intenzita míchání měnit vlastnosti oxidu křemičitého. Sonomechanické míchání v ultrazvukové reaktorové komoře je účinnou metodou k vytvoření konzistentní a jednotné velikosti částic. Ultrazvukové míchání při zvýšených teplotách zabraňuje tvorbě gelového stupně.
    Pro více informací o ultrazvukem asistované srážení nanomateriálů, jako je vysrážený oxid křemičitý, klikněte prosím zde!
    Číslo CAS ve sráženého oxidu křemičitého: 7631-86-9

    Koloidní oxid křemičitý / Křemičitý Koloid

    Koloidní oxid křemičitý je suspenze jemných neporézních, amorfních, většinou sférických částic oxidu křemičitého v kapalné fázi.
    Nejběžnější použití koloidů oxidu křemičitého jsou jako drenážní pomůcka při výrobě papíru, abrazivní pro leštění křemíkových destiček, katalyzátor v chemických procesech, absorbent vlhkosti, přísada k oděru odolné nátěry nebo povrchově aktivní látka pro flokulace, koagulaci, dispergaci nebo stabilizaci.
    Chcete-li se dozvědět více o koloidní křemenný v oděru odolné polymerní povlaky, klikněte prosím zde!

    Výroba koloidního oxidu křemičitého je vícestupňový proces. Částečná neutralizace alkalicko-křemičitanového roztoku vede k tvorbě jader oxidu křemičitého. Podjednotky koloidních částic oxidu křemičitého jsou obvykle v rozmezí od 1 do 5 nm. V závislosti na podmínkách polymerace mohou být tyto podjednotky spojeny dohromady. Snížením pH pod 7 nebo přidáním soli mají jednotky tendenci se spojit v řetězech, které se často nazývají silikagegely. Jinak podjednotky zůstávají odděleny a postupně rostou. Výsledné produkty se často nazývají křemičité sols nebo vysrážený oxid křemičitý. Koloidní suspenze oxidu křemičitého se stabilizuje úpravou pH a poté se koncentruje, např.
    Chcete-li se dozvědět více o sonomechanical účinky v sol-gel procesů, klikněte prosím zde!

    Zdravotní riziko oxidu křemičitého

    Suchý nebo vzdušný krystalický oxid křemičitý je lidský plicní karcinogen, který může způsobit vážné onemocnění plic, rakovinu plic nebo systémová autoimunitní onemocnění. Když je křemičitý prach vdechován a vstupuje do plic, způsobuje tvorbu jizev a snižuje schopnost plic užívat kyslík (silikóza). Smáčení a disperze SiO2 do kapalné fáze, např. Proto je riziko kapalného produktu, který obsahuje SiO2 způsobit silikózu, velmi nízké. Při manipulaci s oxidem křemičitým v suchém prášku používejte vhodné osobní ochranné prostředky!

    Literatura

    Ultrazvukové homogenizátory s vysokým smykem se používají v laboratorních, stolních, pilotních a průmyslových zpracováních.

    Hielscher Ultrazvuk vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory pro míchání aplikací, disperze, emulgaci a extrakce v laboratoři, pilotním a průmyslovém měřítku.


    Vysoce výkonný ultrazvuk! Sortiment produktů Hielscher pokrývá celé spektrum od kompaktního laboratorního ultrasonicatoru přes bench-top jednotky až po plně průmyslové ultrazvukové systémy.

    Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od Laboratoř na průmyslové velikosti.


    Rádi probereme váš proces.

    Pojďme se spojit.