Ultralyd vådfræsning og mikroslibning
Ultralydbehandling er et effektivt middel til vådfræsning og mikroslibning af partikler. Desuden Dispergering og deagglomerering, er vådfræsningen en vigtig anvendelse af Hielscher ultralydsenheder.
Især til fremstilling af superfine gylle har ultralyd mange fordele sammenlignet med almindeligt størrelsesreduktionsudstyr, såsom: kolloidmøller (f.eks. kuglemøller, perlemøller), skivemøller, jetmøller, rotor-statorblandere (ultra turrax) eller højtrykshomogenisatorer. Ultralydbehandling giver mulighed for behandling af højkoncentrerede og højviskose opslæmninger - hvilket reducerer volumenet, der skal behandles. Ultralydsfræsning er især velegnet til behandling af mikronstørrelse og nano-størrelse materialer, såsom keramik, aluminiumoxidtrihydrat, bariumsulfat, calciumcarbonat og metaloxider. Tabellerne nedenfor viser mikroskopiske billeder af fræsning af aluminiumoxidtrihydrat (fra 150 mikron ned til 10 mikron), keramik (fra 30 mikron ned til 2 mikron) og natriumcarbonat (fra 70 mikron ned til 3 mikron).
|
Opløsning 10x
|
Opløsning 40x
|
|
|---|---|---|
| 0 |
 |
 |
| 1 |
 |
 |
| 2 |
 |
 |
| Klik på billederne ovenfor for at se billederne i fuld opløsning (640x480px). Det forarbejdede aluminiumoxidtrihydrat blev leveret af Alcoa World Alumina LLC, Pittsburgh, PA, USA. Aluminiumoxidtrihydrat AL(OH)3 er også kendt som aluminiumtrihydroxid ATH-serien, Bayer Hydrated Alumina, C-30, KB-30, KC-30, KH-30, Hydragyllite eller Gibbsite. Det har en Mohs’ hårdhed på 2,5 til 3,5. |
||
|
Opløsning 100x
|
|
|---|---|
| 0 |
 |
| 1 |
 |
| 2 |
 |
| Klik på billederne ovenfor for at se billederne i fuld opløsning (640x480px). |
|
Opløsning 40x
|
Opløsning 100x
|
|
|---|---|---|
| 0 |
 |
 |
| 1 |
 |
 |
| Klik på billederne ovenfor for at se billederne i fuld opløsning (1280x1024px). | ||
Ultralydsenheder er meget nemme at installere og betjene. Der er to dele, der kun er i kontakt med det materiale, der skal fræses: titanium-sonotroden og flowcellen i rustfrit stål. På grund af det enkle design af ultralydsflowcellen kan enhederne rengøres hurtigt. Da Hielscher ultralydsenheder har en meget høj effektivitet i omdannelsen af elektrisk til mekanisk energi, er der generelt brug for mindre strøm til ultralydsfræsning end til konventionelt fræseudstyr.
Partikelfræseeffekten er baseret på intens ultralyd kavitation. Ved sonikering af væsker ved høje intensiteter resulterer lydbølgerne, der forplanter sig ind i det flydende medie, i skiftende højtryk (kompression) og lavtryk (sjældenhed) cyklusser, med hastigheder afhængigt af frekvensen. Under lavtrykscyklussen skaber ultralydsbølger med høj intensitet små vakuumbobler eller hulrum i væsken. Når boblerne opnår et volumen, hvor de ikke længere kan absorbere energi, kollapser de voldsomt under en højtrykscyklus. Dette fænomen kaldes kavitation.
Implosionen af kavitationsboblerne resulterer i mikroturbulenser og mikrostråler på op til 1000 km/t. Store partikler udsættes for overfladeerosion (via kavitationskollaps i den omgivende væske) eller reduktion af partikelstørrelse (på grund af fission gennem interpartikelkollision eller kollaps af kavitationsbobler dannet på overfladen). Dette fører til skarp acceleration af diffusion, masseoverførselsprocesser og fastfasereaktioner på grund af krystallitstørrelse og strukturændring.
Ultralydsprocessorer og flowceller til Sprede og til vådformaling af pulvere er tilgængelige for Laboratorium og produktion niveau. Industrisystemerne kan nemt eftermonteres til at fungere inline. Til forskning og afprøvning af denne proces samt til mange Sonokemiske processer Vi anbefaler vores laboratorieudstyr eller UIP1000hd.