Tecnología de ultrasonido de Hielscher

Dispersión de sílice (SiO2) por ultrasonidos

Sílice se utiliza en diversas industrias para su resistencia a la abrasión, aislamiento eléctrico y una alta estabilidad térmica. Ultrasonidos de dispersión ayuda a utilizar el potencial de sílice mediante la mejora de la calidad de la dispersión.

Aplicaciones de sílice

Sílice (SiO2) es un cerámica de múltiples funciones el material que se utiliza en diversas industrias para mejorar las superficies y propiedades mecánicas de diversos materiales. Se utiliza como una relleno, aditivo de rendimiento, modificador reológico o procesando ayuda en muchas formulaciones de productos, tales como pinturas & recubrimientos, plásticos, caucho sintético, adhesivos, sellantes, o materiales de aislamiento. En particular humo de sílice (dióxido de silicio amorfo) o microsílice está siendo añadido al hormigón con el fin de mejorar la la resistencia del hormigón y durabilidad. El humo de sílice se utiliza también en hormigones refractarios para reducir la porosidad y mejorar la fuerza por empaquetamiento de las partículas mejorada.

dispersión de sílice

Sílice está disponible en una amplia gama de hidrófila y hidrofóbico formas y se usa típicamente en tamaño de partícula extremadamente fino. Típicamente sílice no se dispersa bien después de la humectación. Lo hace también añadir una gran cantidad de microburbujas a la formulación del producto.

Para la mayoría de las aplicaciones de sílice, una dispersión buena y uniforme es importante. En particular, cuando se utilizan en recubrimientos y lacas a mejorar la resistencia al rayado, Las partículas de sílice necesitan ser lo suficientemente pequeño como para no interferir con la luz visible para evitar la bruma y mantener la transparencia. Para la mayoría de los recubrimientos de sílice que tenga que ser menor de 40 nm para cumplir con este requisito. Para otras aplicaciones, la aglomeración de partículas dificulta cada partícula de sílice individuo para interactuar con los medios circundantes.

procesamiento de ultrasonidos se ha demostrado a mí más eficaz en la dispersión de sílice que otros métodos de mezcla de alto cizallamiento. La siguiente imagen muestra un resultado típico de dispersión ultrasónica de sílice ahumada en agua. Las mediciones se obtuvieron utilizando un Malvern Mastersizer 2000.

Tamaño de partícula Distribución de sílice en solución acuosa antes y después de Ultrasonidos

A partir de (curva verde) en un tamaño de partícula de aglomerado de más de 200 micras (D50) la mayoría de las partículas se redujeron a menos de 200 nanómetros. El tizón obvio a la derecha, resulta de la composición del material (aglomerados y primarias más grandes). Mientras que los aglomerados se reduce fácilmente, se tarda más tiempo de procesamiento para moler abajo partículas primarias más grandes.

La eficiencia de procesamiento de reducción del tamaño de Sílice

La eficiencia de procesamiento de la ecografía en la dispersión de sílice se comparó con otros métodos de mezcla de alto cizallamiento, tal como un IKA Ultra-Turrax por Pohl y Schubert. Pohl comparó la reducción de tamaño de partículas de Aerosil 90 (2% en peso) en agua usando un Ultra-Turrax (rotor-estator-sistema) en diferentes configuraciones con el de una UIP1000hd (dispositivo de ultrasonidos) en modo continuo. El gráfico siguiente muestra los resultados.

Comparación de UltraTurrax y ultrasonido en la dispersión de sílice en agua

Como resultado de su estudio Pohl llegó a la conclusión, que “En constante específica
energía EV ecografía es más eficaz que la
rotor-estator-sistema
.”
y eso “La frecuencia de ultrasonido aplicada en el rango de 20 kHz hasta 30 kHz no tiene ningún efecto importante sobre la
proceso de dispersión.”

Las imágenes a continuación muestran los resultados que Pohl obtenido sonicación gránulos de sílice de congelación de spray. (Haga clic en las imágenes para las vistas más grandes!)

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Referencias

  • Markus Pohl, Helmar Schubert (2004): Dispersión y desaglomeración de las nanopartículas en soluciones acuosas, 2004 Partec