Sonikering forbedret geopolymerisering

Geopolymerer udgør et lovende alternativ til traditionelle cementbaserede materialer, der tilbyder miljømæssige, mekaniske og holdbarhedsfordele. Ultralyddispergering er en yderst effektiv teknik til fremstilling af geopolymerer med fremragende materialeegenskaber. Sonikering repræsenterer en yderst effektiv blandingsmetode, der muliggør økonomisk produktion af højtydende geopolymerer i store mængder.

Forbedret geopolymerisering ved hjælp af effekt ultralyd

Geopolymerisering kræver omhyggelig og kraftig blanding for at sikre optimal kontakt mellem dets komponenter, hvilket letter fuldstændig polymerisation. Anvendelsen af effekt ultralyd inducerer intense forskydningskræfter og derved fremmer den nødvendige blanding og homogenisering, samtidig med at der leveres energi, der bidrager til hurtig og grundig geopolymerisering. Power ultralyd har forbedret geopolymerisationskinetik ved at fremme bedre spredning af reaktanter og lette nedbrydningen af agglomerater, hvilket fører til forbedrede reaktionshastigheder og produktkvalitet.

Anmodning om oplysninger




Bemærk vores Fortrolighedspolitik.


Ultralyddispergerer MultiSonoReactor med 16.000 watt dispergeringskapacitet til blanding af reagenser og fremskyndelse af katalytiske ekstraktionsprocesser

MultiSonoReactor med 16kW ultralydseffekt til inline geopolymerisering i produktionsskala

Ultralydblanding og dispergering kan fremme geopolymerisering gennem flere mekanismer:

  • Forbedret reaktivitet: Ultralydenergi øger reaktiviteten af geopolymerprækursorerne ved at fremme opløsningen af silicater og aluminater, som er nøglekomponenter i geopolymerisationsreaktioner. Den akustiske kavitationseffekt, der genereres af ultralydbølger, skaber lokaliserede hotspots, hvilket øger opløsningskinetikken og forbedrer den samlede reaktionshastighed. Sonikering fremskynder opløsningen af aluminosilikatprækursorer og polymerisationen af silikatarter, hvilket fører til kortere behandlingstider og hurtigere hærdning af geopolymermaterialer.
  • Homogen blanding: Ultralydblanding sikrer ensartet spredning af forstadier inden for geopolymermatrixen. Denne homogene fordeling af reaktanter letter dannelsen af en mere ensartet og veldefineret geopolymerstruktur, hvilket fører til forbedrede mekaniske egenskaber og samlet ydeevne.
  • Reduktion af partikelstørrelse: Power ultralyd nedbryder også større partikler i mindre størrelser og derved øger overfladearealet til rådighed for reaktion. Denne finere partikelstørrelse fremmer kontakten mellem reaktanter og fremskynder geopolymerisationsprocessen.
  • Eliminering af agglomerater: Ultralydblanding hjælper med at bryde agglomerater eller klynger af partikler, hvilket sikrer bedre grænsefladekontakt mellem individuelle partikler og fremmer mere effektiv geopolymerisering.
  • Disse ultralydinducerede mekanismer bidrager kollektivt til forbedring af geopolymerisationskinetik og udvikling af geopolymermaterialer med forbedrede egenskaber.

    Power-ultralyd til forbedret fremstilling af byggematerialer

    Power ultralyd har vist sig som en pålidelig teknologi til fremstilling af bygge- og byggematerialer, herunder cement, beton, geopolymerer og andre indsnævringsmatrialer. Ultralydbehandling indebærer anvendelse af lavfrekvente ultralydbølger til et flydende eller gyllemedium, hvilket fører til en række gavnlige virkninger på materialeegenskaberne og behandlingsegenskaberne. Forskere og branchefolk har i stigende grad anerkendt ultralydets potentiale til at forbedre byggematerialernes ydeevne, effektivitet og bæredygtighed. Denne introduktion giver et overblik over anvendelser og fordele ved effekt ultralyd i fremstillingen af bygge- og byggematerialer.

    Ultralydator UP200St (200W) dispergering carbon black i vand ved hjælp af 1% wt Tween80 som overfladeaktivt stof.

    Ultralydsspredning af Carbon Black ved hjælp af ultralydsapparatet UP200St

    Videominiaturebillede

    • Cement: Ultralydbehandling kan forbedre hydreringskinetikken af cementholdige materialer ved at fremme opløsningen af klinkerfaser og fremskynde dannelsen af hydreringsprodukter. Dette resulterer i kortere hærdningstider, forbedret tidlig styrkeudvikling og forbedret holdbarhed af betonkonstruktioner. Derudover kan ultralyd lette dispersionen af additiver og supplerende cementholdige materialer, såsom flyveaske og slagge, hvilket fører til mere bæredygtige og miljøvenlige cementsammensætninger.
      Læs mere om ultralydaccelereret indstilling og tidlig styrkeudvikling af beton!
    • Beton: Ultralydblanding og hærdning teknikker kan forbedre brugbarheden, styrken og holdbarheden af betonblandinger. Sonikering fremmer dispersionen af aggregater og forstærkningsfibre, reducerer tilstedeværelsen af luftrum og defekter og forbedrer bindingen mellem cementholdig matrix og aggregater. Dette resulterer i beton med højere trykstyrke, forbedret modstandsdygtighed over for revner og nedbrydning og forbedret langsigtet ydeevne under forskellige miljøforhold.
      Lær mere om de gavnlige virkninger af sonikering på hydrering i cement!
    • Geopolymerer: Ultralydbehandling spiller en afgørende rolle i syntese og hærdning af geopolymerer, som er miljøvenlige alternativer til traditionelle cementbaserede materialer. Sonikering fremmer opløsningen af aluminosilikatprækursorer, fremskynder polymerisationen af silikatarter og forbedrer homogeniseringen af reaktanter, hvilket fører til hurtigere hærdning og overlegne mekaniske egenskaber af geopolymerprodukter. Derudover kan ultralyd forbedre de rheologiske egenskaber og brugbarheden af geopolymeropslæmninger, hvilket muliggør fremstilling af komplekse former og strukturer.
    • Andre byggematerialer: Power ultralyd har forskellige anvendelser i fremstillingen af forskellige byggematerialer, herunder mørtel, fuger, gips og isoleringsprodukter. Sonikering kan forbedre dispersionen af tilsætningsstoffer, fyldstoffer og forstærkningsmidler, optimere materialernes mikrostruktur og porøsitet og forbedre deres termiske og mekaniske egenskaber. Især når det kommer til ensartet inkorporering af nanomaterialer, bidrager ultralyddispergering og geagglomerering til kvaliteten og ydeevnen af byggematerialer i arkitektoniske og infrastrukturapplikationer.
      Læs mere om den overlegne spredning af nanomaterialer ved hjælp af sonikering!

     

    Videoen viser ultralydsblanding og dispergering af grafit i 250 ml epoxyharpiks (Toolcraft L) ved hjælp af en ultralydshomogenisator (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics gør udstyr til at sprede grafit, grafen, carbon-nanorør, nanotråde eller fyldstoffer i laboratoriet eller i store mængder produktionsprocesser. Typiske anvendelser er dispergering af nanomaterialer og mikromaterialer under funktionaliseringsprocessen eller til dispergering i harpikser eller polymerer.

    Bland epoxyharpiks med grafitfyldstof ved hjælp af ultralydshomogenisator UP400St (400 watt)

    Videominiaturebillede

     

    Højtydende sonikatorer til geoppolymerproduktion

    Ultralyd-dispergeringsmidler til geopolymersyntese: Ultralyd homogenisator UIP1000hdT til bench-top forsøg formulere højtydende geopolymererHielscher-sonikatorer er i stand til at producere intens akustisk kavitation, hvilket fører til dannelse og sammenbrud af mikroskopiske bobler i det flydende medium. Denne proces resulterer i yderst effektiv blanding og homogenisering af geopolymerforløbermaterialerne, hvilket sikrer ensartet fordeling af reaktanter og forbedrer kvaliteten af slutproduktet. Hielscher Ultrasonics industrielle ultralydsprocessorer kan levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200 μm kan let køres kontinuerligt i 24/7 drift. Den kontinuerlige behandling ved hjælp af en ultralydsflowcelle gør det muligt at sonikere store mængder under præcist kontrollerede forhold, hvilket garanterer kontinuerlig geopolymerisering af høj kvalitet.
    Ultralydspredere til geopolymersyntese i enhver skala: Hielscher tilbyder en række ultralydsudstyr med varierende effektkapacitet og behandlingsvolumener, hvilket giver mulighed for skalerbarhed og tilpasning i henhold til de specifikke krav til geopolymerfremstillingsprocesser. Uanset om det er laboratorieskala eksperimenter i partier eller industriel skala inline produktion, kan Hielscher sonikatorer tilpasses til at imødekomme behovene i forskellige applikationer.
    Styrker af ultralydsbehandling – herunder forbedret homogenisering, accelereret reaktionskinetik, partikelstørrelsesreduktion, forbedrede mekaniske egenskaber og skalerbarhed – gøre Hielscher til en kraftfuld teknik til optimering af geopolymersyntese og fremme udviklingen af bæredygtige byggematerialer. Hielscher sonikatorer tilbyder stærke fordele for geopolymerfremstilling og bringer dig i spidsen for geopolymerproduktion.

    High-perfromance sonikator UIP16000 til højvolumenprocesser såsom homogenisering, dispergering, emulgering, fræsning eller geopolymerisering.

    Sonicator UIP16000 til dispergering af byggematerialer såsom geopolymerer eller cementholdige materialer.

    Hvorfor Hielscher Ultrasonics?

    • høj effektivitet
    • Den nyeste teknologi
    • pålidelighed & robusthed
    • Justerbar, præcis processtyring
    • parti & Inline
    • for enhver volumen
    • intelligent software
    • smarte funktioner (f.eks. programmerbar, dataprotokol, fjernbetjening)
    • Nem og sikker at betjene
    • Lav vedligeholdelse
    • CIP (clean-in-place)

    Design, fremstilling og rådgivning – Kvalitet fremstillet i Tyskland

    Hielscher ultralydapparater er kendt for deres højeste kvalitet og design standarder. Robusthed og nem betjening muliggør en jævn integration af vores ultralydapparater i industrielle faciliteter. Hårde forhold og krævende miljøer håndteres let af Hielscher ultralydapparater.

    Hielscher Ultrasonics er et ISO-certificeret firma og lægger særlig vægt på højtydende ultralydapparater med state-of-the-art teknologi og brugervenlighed. Selvfølgelig er Hielscher ultralydapparater CE-kompatible og opfylder kravene i UL, CSA og RoHs.

    Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater:

    Batch Volumen Strømningshastighed Anbefalede enheder
    10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
    0.1 til 20L 0.2 til 4L / min UIP2000hdT
    10 til 100 l 2 til 10 l / min UIP4000hdT
    15 til 150L 3 til 15 liter/min UIP6000hdT
    na 10 til 100 l / min UIP16000
    na større klynge af UIP16000

    Kontakt os! / Spørg Os!

    Bed om mere information

    Brug venligst nedenstående formular til at anmode om yderligere oplysninger om ultralydsprocessorer, applikationer og pris. Vi vil være glade for at diskutere din proces med dig og tilbyde dig et ultralydssystem, der opfylder dine krav!









    Bemærk venligst, at vores Fortrolighedspolitik.


    Ultralyd højforskydning homogenisatorer anvendes i lab, bench-top, pilot og industriel forarbejdning.

    Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralydhomogenisatorer til blanding af applikationer, dispersion, emulgering og udvinding på laboratorium, pilot og industriel skala.



    Litteratur / Referencer

    Fakta Værd at vide

    Hvad er geopolymerer, og hvad bruges de til?

    Geopolymerer er uorganiske polymerer eller aluminosilikatmaterialer, der typisk syntetiseres ved alkalisk aktivering af aluminosilikatprækursorer såsom flyveaske, slagge, metakaolin eller naturlige materialer som vulkansk aske. De dannes gennem et polymert netværk af aluminium og siliciumoxider, hvor den alkaliske aktivator spiller en afgørende rolle i initieringen af geopolymerisationsreaktionen.
    Disse materialer har fået opmærksomhed som et bæredygtigt alternativ til traditionel Portland cementbaseret beton på grund af deres miljøvenlige egenskaber og fremragende tekniske ydeevne.

    Geopolymerer anvendes i forskellige applikationer, herunder:

  • Byggematerialer: Geopolymerbeton, mørtel og fuger anvendes til strukturelle og ikke-strukturelle applikationer i bygninger, broer, veje og infrastrukturprojekter.
  • Ildfaste materialer: Geopolymerer kan modstå høje temperaturer og anvendes til fremstilling af ildfaste materialer til ovne, ovne og industrielle applikationer.
  • Belægninger og overfladebehandlinger: Geopolymerbaserede belægninger bruges til korrosionsbeskyttelse, brandmodstand og vandtætning i infrastruktur-, marine- og industrielle miljøer.
  • Immobilisering af affald: Geopolymerer anvendes til immobilisering og stabilisering af farlige og radioaktive affaldsmaterialer, hvilket giver en sikker og miljøvenlig bortskaffelsesløsning.
  • Geopolymerer – Et grønt alternativ til beton

    Geopolymerer tilbyder et grønt alternativ til traditionel beton på grund af flere miljøvenlige egenskaber. De største fordele ved geopolymer som byggemateriale i byggeriet omfatter reducerede kulstofemissioner, udnyttelse af industrielle biprodukter, bevarelse af energi og vand og dets genanvendelighed og holdbarhed. Da bevidstheden om miljøspørgsmål fortsætter med at vokse over hele verden, anerkendes geopolymerer i stigende grad som en levedygtig løsning til at reducere byggematerialers miljømæssige fodaftryk. Sonikering er en yderst effektiv blandingsteknik, der gør det muligt at producere højtydende geolpolymerer økonomisk ved store mængder.
     

    • Reduceret kulstofaftryk: Geopolymerer har typisk et lavere kulstofaftryk sammenlignet med traditionel Portland cementbaseret beton. Produktionen af Portland cement involverer ovnprocesser ved høj temperatur, der udsender betydelige mængder kuldioxid (CO2). I modsætning hertil kan geopolymerer syntetiseres ved meget lavere temperaturer, nogle gange ved stuetemperatur, hvilket resulterer i reduceret energiforbrug og CO2-emissioner under fremstillingen.
    • Anvendelse af industrielle biprodukter: Geopolymerer bruger ofte industrielle biprodukter som flyveaske, slagge og metakaolin som forløbere. Disse materialer betragtes ofte som affaldsprodukter fra andre industrier og ville ellers kræve bortskaffelse, hvilket bidrager til miljøbelastninger. Ved at inkorporere disse biprodukter i geopolymerer omdirigeres de ikke kun fra lossepladser, men de reducerer også efterspørgslen efter jomfruelige råmaterialer, hvilket yderligere reducerer miljøpåvirkningen.
    • Lavere energiforbrug: Produktionen af geopolymerer kræver typisk lavere energiinput sammenlignet med Portland cement. Geopolymeriseringsprocesser kan forekomme ved lavere temperaturer og kræver muligvis ikke den omfattende kalcineringsproces, der er involveret i cementproduktion. Dette resulterer i reduceret energiforbrug og tilhørende drivhusgasemissioner.
    • Holdbarhed og lang levetid: Geopolymerer kan udvise fremragende holdbarhedsegenskaber, herunder høj trykstyrke, lav permeabilitet og modstandsdygtighed over for kemisk korrosion. Som følge heraf kan strukturer fremstillet af geopolymerer kræve mindre vedligeholdelse og reparation i løbet af deres levetid sammenlignet med traditionel beton. Denne lange levetid reducerer behovet for hyppig genopbygning eller udskiftning, hvorved ressourcerne bevares, og den samlede miljøpåvirkning reduceres.
    • Reduceret vandforbrug: Geopolymerproduktion kræver typisk mindre vand sammenlignet med traditionel beton. Blandingsprocessen for geopolymerer involverer ofte minimalt vandindhold, hvilket fører til lavere vandforbrug og mindre belastning af vandressourcerne.
    • Genanvendelighed og genanvendelighed: Geopolymermaterialer kan ofte genbruges eller genbruges efter endt levetid. I modsætning til traditionel beton, som kan kræve betydelig energiintensiv forarbejdning til genanvendelse eller bortskaffelse, kan geopolymerer nedbrydes og genanvendes med lavere miljøpåvirkning.

    Højtydende ultralyd! Hielscher produktsortimentet dækker hele spektret fra den kompakte lab ultralydsapparat over bænk-top enheder til fuld-industrielle ultralydssystemer.

    Hielscher Ultrasonics fremstiller højtydende ultralyd homogenisatorer fra Lab til industriel størrelse.


    Vi vil være glade for at diskutere din proces.

    Lad os komme i kontakt.