Nanomaterjalide (nanoosakeste) ultraheli dispersioon
Nanomaterjalidest on saanud lahutamatu osa sellistest erinevatest toodetest nagu kõrgtehnoloogilised materjalid, päikesekaitsekreemid, sooritusvõimega katted või plastkomposiidid. Ultraheli kavitatsiooni kasutatakse nano-suurusega osakeste hajutamiseks vedelikesse, nagu vesi, õli, lahustid või vaigud.
Nanoosakeste ultraheli dispersioon
Kohaldamine Nanoosakeste ultraheli dispersioon omab mitmekülgset mõju. Kõige ilmsem on materjalide dispergeerimine vedelikes osakeste aglomeraatide purustamiseks. Teine protsess on ultraheli rakendamine osakeste süntees või sadestamine. Üldiselt toob see kaasa väiksemad osakesed ja suurenenud suuruse ühtluse. ultraheli kavitatsioon parandab materjali ülekannet ka osakeste pindadel. Seda efekti saab kasutada pinna parandamiseks funktsionaliseerimine suure eripinnaga materjalidest.
Nanomaterjalide hajutamine ja suuruse vähendamine
Nanomaterjalid, nt metallioksiidid, nanoklaasid või Süsiniknanotorud kipuvad vedelikuks segamisel olema aglomeeritud. Tõhusad vahendid deagglomereerimiseks ja Hajutamine on vajalikud sidumisjõudude ületamiseks pärast pulbri niisutamist. Aglomeraatstruktuuride ultraheli lagunemine vesi- ja mittevesisuspensioonides võimaldab kasutada nanosize materjalide täielikku potentsiaali. Muutuva tahke ainesisaldusega nanoosakeste aglomeraatide erinevate dispersioonide uuringud on näidanud ultraheli märkimisväärset eelist võrreldes teiste tehnoloogiatega, nagu rootori staatori segistid (nt ultra turrax), kolvi homogenisaatorid või märgjahvatusmeetodid, nt helmesveskid või kolloidveskid. Hielscheri ultraheli süsteeme saab käivitada üsna kõrgetel tahkete ainete kontsentratsioonidel. Näiteks Ränidioksiid leiti, et purunemiskiirus ei sõltu tahke kontsentratsioon kuni 50% kaalu järgi. Ultraheli saab kasutada kõrge kontsentratsiooniga põhipartiide hajutamiseks – madala ja kõrge viskoossusega vedelike töötlemiseks. See muudab ultraheli heaks värvide ja katete töötlemislahenduseks, mis põhineb erinevatel kandjatel, nagu vesi, vaik või õli.
Ultraheli homogenisaator UP400St nanodispersioonide jaoks
ultraheli kavitatsioon
Ultraheli dispersioon ja deagglomeratsioon ultraheli kavitatsiooni tulemusena. Vedelike ultraheliga kokkupuutel põhjustavad vedelikku levivad helilained vahelduvaid kõrgsurve- ja madalrõhutsükleid. See rakendab mehaanilist pinget üksikute osakeste vahelistele tõmbejõududele. ultraheli kavitatsioon vedelikes põhjustab suure kiirusega vedelikujugasid kuni 1000km / h (umbes 600mph). Sellised düüsid suruvad osakeste vahel kõrge rõhu all vedelikku ja eraldavad need üksteisest. Väiksemad osakesed kiirendatakse vedelikujoadega ja põrkuvad suurel kiirusel. See muudab ultraheli tõhusaks vahendiks hajutamiseks, aga ka Freesimine mikronisuurustest ja mikronisuurustest osakestest.
Ultraheli abil osakeste süntees / sadestamine
Nanoosakesi saab sünteesi või sadestamise teel tekitada alt-üles. Sonochemistry on üks varasemaid meetodeid, mida kasutatakse nanosuuruses ühendite valmistamiseks. Suslick oma originaalteoses, sonikeeritud Fe(CO)5 kas puhta vedelikuna või deakliinilahuses ja saadi 10-20nm suurused amorfsed raua nanoosakesed. Üldiselt hakkab üleküllastunud segu moodustama väga kontsentreeritud materjalist tahkeid osakesi. Ultraheli parandab eelkursorite segunemist ja suurendab massiülekannet osakeste pinnal. See toob kaasa väiksema osakeste suuruse ja suurema ühtluse.
UIP2000hdT, 2kW võimas ultrasonikaator SWCNT-de hajutamiseks.
Pinna funktsionaliseerimine ultraheli abil
Paljud nanomaterjalid, nagu metalloksiidid, tindiprinteri tint ja tooneripigmendid või täiteained jõudluse tagamiseks Katted, nõuavad pinna funktsionaliseerimist. Iga üksiku osakese täieliku pinna funktsionaliseerimiseks on vaja head dispersioonimeetodit. Hajutatuna ümbritseb osakesi tavaliselt osakeste pinnale meelitatud molekulide piirkiht. Selleks, et uued funktsionaalsed rühmad jõuaksid osakeste pinnale, tuleb see piirkiht purustada või eemaldada. Ultraheli kavitatsioonist tulenevad vedelikujoad võivad saavutada kiiruse kuni 1000km / h. See stress aitab ületada ligitõmbavaid jõude ja kannab funktsionaalsed molekulid osakeste pinnale. Aastal Sonochemistry, kasutatakse seda efekti dispergeeritud katalüsaatorite jõudluse parandamiseks.
Ultraheli enne osakeste suuruse mõõtmist
Proovide ultraheliuuring parandab teie osakeste suuruse või morfoloogilise mõõtmise täpsust. Uus SonoStep ühendab kompaktse disainiga ultraheli, proovide segamise ja pumpamise. Seda on lihtne kasutada ja seda saab kasutada ultraheliga töödeldud proovide edastamiseks analüütilistele seadmetele, näiteks osakeste suuruse analüsaatoritele. Intensiivne ultrahelitöötlus aitab hajutada aglomeeritud osakesi, mis viivad järjepidevamate tulemusteni.Kliki siia, et lugeda rohkem!
Ultraheli töötlemine labori ja tootmisskaala jaoks
Ultraheli protsessorid ja voolurakud deagglomeratsiooni ja dispersiooni jaoks on saadaval Laboratoorium ja tootmine tasand. Tööstussüsteeme saab hõlpsasti moderniseerida, et need töötaksid tekstisiseselt. Uurimis- ja protsessiarenduseks soovitame kasutada UIP1000hd (1,000 vatti).
Hielscher pakub laia valikut ultraheli seadmeid ja tarvikuid nanomaterjalide tõhusaks hajutamiseks, nt värvides, tintides ja katetes.
- Kompaktsed laboriseadmed kuni 400 vatti võimsust.
Neid seadmeid kasutatakse peamiselt proovide ettevalmistamiseks või esialgseteks teostatavusuuringuteks ning neid saab rentida. - 500 ja 1,000 ja 2,000 vatt ultraheli protsessorid nagu UIP1000hd komplekt vooluelemendi ja erinevate võimendussarvede ja sonotroodidega suudab töödelda suuremaid mahuvooge.
Selliseid seadmeid kasutatakse parameetrite optimeerimiseks (näiteks: amplituud, töörõhk, voolukiirus jne) pink-top või piloottehase skaalal. - Ultraheli protsessorid 2kW, 4kW, 10kW ja 16kW ja mitme sellise üksuse suuremad klastrid võivad töödelda tootmismahu vooge peaaegu igal tasandil.
Pinkide tippvarustust on võimalik rentida headel tingimustel protsessikatsete läbiviimiseks. Selliste katsete tulemusi saab skaleerida lineaarselt tootmistasemele, vähendades protsessi arendamisega seotud riske ja kulusid. Aitame teid hea meelega veebis, telefoni teel või isiklikult. Palun leidke meie aadressid siinvõi kasutage allolevat vormi.
Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
| Partii maht | Voolukiirus | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 1 kuni 500 ml | 10 kuni 200 ml / min | UP100H |
| 10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 kuni 20L | 0.2 kuni 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
| mujal liigitamata | 10 kuni 100 L / min | UIP16000 |
| mujal liigitamata | Suurem | klaster UIP16000 |
Võta meiega ühendust! / Küsi meilt!
Nanomaterjalid – Taustteave
Nanomaterjalid on materjalid, mille suurus on alla 100 nm. Nad arenevad kiiresti värvide, tintide ja katete koostistesse. Nanomaterjalid jagunevad kolme suurde kategooriasse: metalloksiidid, nanoklaasid ja Süsiniknanotorud. Metallioksiidi nanoosakeste hulka kuuluvad nanoskaalas tsinkoksiid, titaanoksiid, raudoksiid, tseeriumoksiid ja tsirkooniumoksiid, samuti segametalliühendid nagu indium-tinaoksiid ja tsirkoonium ja titaan, samuti segametalliühendid nagu indium-tinaoksiid. See väike asi mõjutab paljusid erialasid, näiteks füüsikat, Keemia ja bioloogia. Värvides ja pinnakatetes täidavad nanomaterjalid dekoratiivseid vajadusi (nt värv ja läige), funktsionaalseid eesmärke (nt juhtivus, mikroobide inaktiveerimine) ning parandavad värvide ja katete kaitset (nt kriimustuskindlus, UV-stabiilsus). Eelkõige nanosuuruses metalloksiidid, nagu TiO2 ja ZnO, või alumiiniumoksiid, Ceria ja Ränidioksiid ja nanosuuruses pigmendid leiavad rakendust uutes värvi- ja pinnakattevahendites.
Kui aine suurus väheneb, muudab see selle omadusi, näiteks värvi ja koostoimet teiste ainetega, näiteks keemilise reaktsioonivõimega. Omaduste muutus on tingitud elektrooniliste omaduste muutumisest. Poolt osakeste suuruse vähendamine, suureneb materjali pindala. Sellest tulenevalt võib suurem protsent aatomeid suhelda teiste ainetega, nt vaigude maatriksiga.
Pinna aktiivsus on nanomaterjalide põhiaspekt. Aglomeratsioon ja agregatsioon blokeerib pindala kokkupuutest muu ainega. Ainult hästi dispergeeritud või ühekordselt dispergeeritud osakesed võimaldavad ära kasutada aine täielikku kasulikku potentsiaali. Selle tulemusena vähendab hea dispersioon samade mõjude saavutamiseks vajalike nanomaterjalide hulka. Kuna enamik nanomaterjale on endiselt üsna kallid, on see aspekt nanomaterjale sisaldavate toodete koostiste turustamisel väga oluline. Tänapäeval toodetakse paljusid nanomaterjale kuivas protsessis. Selle tulemusena tuleb osakesi segada vedelateks preparaatideks. See on koht, kus enamik nanoosakesi moodustab niisutamise ajal aglomeraate. Eriti Süsiniknanotorud on väga sidusad, mistõttu on raske neid vedelikesse (nt vette, etanooli, õlisse, polümeeri või epoksüvaiku) hajutada. Tavapärased töötlemisseadmed, nt suure nihkega või rootor-staatori segistid, kõrgsurve homogenisaatorid või kolloid- ja kettaveskid, ei suuda nanoosakesi diskreetseteks osakesteks eraldada. Eriti väikeste ainete puhul mitmest nanomeetrist kuni paari mikronini on ultraheli kavitatsioon väga efektiivne aglomeraatide, agregaatide ja isegi primaaride purustamisel. Kui ultraheli kasutatakse Freesimine Suure kontsentratsiooniga partiidest panevad ultraheli kavitatsioonist tulenevad vedelikujoad voolud osakesed üksteisega kokku põrkama kiirusega kuni 1000km / h. See lõhub van der Waalsi jõud aglomeraatides ja isegi primaarosakestes.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid rakenduste segamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks laboris, piloot- ja tööstuslikus mastaabis.