Hielscheri ultraheli tehnoloogia

Ränidioksiidi ultraheli dispersioon (SiO2)

Ränidioksiid, tuntud ka kui SiO2, nano-ränidioksiid või mikro-ränidioksiid kasutatakse hambapasta, tsement, sünteetiline kautšuk, suure jõudlusega polümeer või toiduainete paksendaja, adsorbent, paakumisvastane aine, või vedaja lõhnaainete ja maitsed. Allpool saate rohkem teada nanosilikaad- ja mikrosilikaagi kasutusviisidest ning sellest, kuidas ultraheli sonomehaanilised mõjud võivad parandada protsessi efektiivsust ja lõpptoote jõudlust, tehes paremad ränidioksiidi suspensioonid või täiustatud ränidioksiidi nanoosakeste sünteesi.

Ränidisperdus / ränidioksiidi suspensioon / Nano ränidioksiid (SiO2)

Ränidioksiid on saadaval laias valikus hüdrofiilsetel ja hüdrofoobsetel vormidel ning sellel on väga peen osakeste suurus paar mikromeetrit alla mõned nanomeetrid. Tavaliselt ränidioksiid ei ole hästi hajutatud pärast märgumist. Samuti lisab palju mikromullid toote koostis. Ultraheli on tõhus protsessi tehnoloogia hajutada mikro-ränidioksiidi ja nano-ränidioksiidi ja eemaldada lahustunud gaasi ja mikromullid koostis.

Fumed Silica ultraheli dispersioon: Hielscheri ultraheli homogenisaator UP400S hajutab ränidioksiidi pulbri kiiresti ja tõhusalt ühte, monohajutusega nano-osakesi.

Fumed Silicia ultraheli hajutamine vees, kasutades UP400S ultraheli homogenisaatorit

Paljude nano- või mikro-suuruse ränidioksiidi rakenduste jaoks on väga oluline hea ja ühtne dispersioon. Sageli on vaja monodispergeerimissuspensiooni, nt osakeste suuruse mõõtmiseks. Eelkõige kriimustuste ja polümeeride tindi- või pinnakattevahendites ja polümeerides kriimustuskindluse parandamiseks peavad ränidioksiidiosakesed olema piisavalt väikesed, et mitte häirida nähtavat valgust, et vältida hägususe vältimist ja säilitada läbipaistvust. Enamiku katete puhul peavad ränidioksiidiosakesed selle nõude täitmiseks olema väiksemad kui 40 nm. Muudeks rakendusteks takistab ränidioksiidi osakeste aglomeratsioon iga üksiku ränidioksiidiosakese suhtlemist ümbritseva teega.
Ultraheli homogenisaatorid on dispergeerivas ränidioksiidis efektiivsemad kui teised suure nihkega segamismeetodid, nagu pöördsegistid või paagi agitaatorid. Alloleval pildil on kujutatud aurustatud ränidioksiidi ultraheli hajutamise tüüpiline tulemus vees.

The picture shows a typical result of ultrasonic dispersing of fumed silica in water.

Aurustatud ränidioksiidi ultraheli dispersioon vees

Töötlemise efektiivsus ränidioksiidi suuruse vähendamisel

Nano-ränidioksiidi ultraheli dispersioon on parem kui teised suure nihkega segamismeetodid, näiteks IKA Ultra-Turrax. Ultraheli toodab väiksema ränidioksiidi osakeste suuruse ja ultrahelisuspensioone, mis on energiatõhusamam tehnoloogia. Pohl ja Schubert võrdlesid Aerosil 90 (2% wt) osakeste suuruse vähendamist vees Ultra-Turrax(rootor-stator-süsteem) abil Hielscher UIP1000hd (1kW ultraheli seade) osakeste suuruse vähendamist. Allolev graafiline graafik näitab ultraheli protsessi suurepäraseid tulemusi. Selle tulemusena oma uuringu Pohl järeldusele, et "On pidev konkreetne energia EV ultraheli on tõhusam kui rootor-stator-süsteemi." Energiasäästlikkus ja ränidioksiidi osakeste suuruse ühtlus on äärmiselt olulised tootmisprotsessides, kus tootmiskulud, protsessi võimsus ja toote kvaliteediaine.

Ultrasonic dispersion of nano-silica compared to other high-shear mixing methods, such as an IKA Ultra-Turrax

Ultraheli vs Ultra-turrax ränidisperdamise jaoks

Allolevatel piltidel on tulemused, mille Pohl sai ränidioksiidi pihustusaerosooriste külmutamise graanulite ultraheliga töötlemiseteel. (Kliki pilte suuremalt!)

Silikageeliga pihustatud graanulid enne sonikatsiooniRänidispersioon pärast sonikatsiooni
(vasakule: enne ultrahelitöötlust, paremale: pärast ultrahelitöötlust)

Paluge lisateavet!

Palun kasutage allpool olevat vormi, kui soovite taotleda lisateavet ultraheli kasutamise kohta ränidioksiidi hajutamisel. Meil on hea meel pakkuda teile ultraheli süsteemi, mis vastab teie nõuetele.









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Mis on ränidioksiid (SiO2, ränidioksiid)?

Räni on keemiline ühend, mis koosneb ränist ja hapnikust keemilise valemiga SiO2 või ränidioksiidist. Seal on palju erinevaid ränidioksiidi vorme, nagu sulatatud kvarts, aurutatud ränidioksiid, silikageel ja aerogeelid. Ränidioksiid on mitme mineraali ja sünteetilise toote ühend. Ränidioksiidi leidub looduses kõige sagedamini kvartsina ja erinevates elusorganismides. Ränidioksiid saadakse kvartsi kaevandamisel ja puhastamisel. Amorfse ränidioksiidi kolm peamist vormi on pürogeensed ränidioksiidid, sadestunud ränidioksiid ja silikageel.

Suitsutatud ränidioksiid / pürogeensed ränidioksiidid

Põletamine räni tetrakloriidi (SiCl4) hapnikurikas vesinikleek toodab suitsu SiO2 – suitsutatud ränidioksiidi ga. Teise aurustamise kvartsliiv 3000 °C elektrikaar, toodab aurustatud ränidioksiidi ka. Mõlemas protsessis, saadud mikroskoopilised tilgad amorfne ränidioksiidi kaitsme hargnenud, ahelaline, kolmemõõtmeline teisese osakesed. Need teisesed osakesed seejärel aglomeraadi valgeks pulbriks, millel on äärmiselt madal puistetihedus ja väga kõrge pindala. Mittepoorse aurutatud ränidioksiidi esmane osakeste suurus on vahemikus 5–50 nm. Aurustatud ränidioksiid on väga tugev paksenemine mõju. Seega kasutatakse aurutatud ränidioksiidi silikoonelastomeerina täiteainena ja viskoossuse reguleerimist värvides, katetes, liimides, trükivärvides või küllastumata polüestervaigudes. Aurustatud ränidioksiidi võib töödelda, et muuta see hüdrofoobseks või hüdrofiilseks kas orgaanilisevedeliku või vesilahuse jaoks. Hüdrofoobne ränidioksiid on tõhus defoamer komponent (vahutamisvastane aine).
Klõpsake siin, et lugeda ultraheli degaseerimise ja defoaming kohta.
Aurutatud ränidioksiidi CASi number 112945-52-5

Ränidioksiid / mikrosilikaat

Ränidioksiid on ülipeen nano-suurus pulber, mida tuntakse ka mikro-ränidioksiidina. Ränidioksiidi ei tohi segi ajada aurutatud ränidioksiidiga. Tootmisprotsessi, osakeste morfoloogia ja ränidioksiidi auru kasutamise väljad erinevad kõik aurustatud ränidioksiidi omadest. Ränidioksiid on SiO2 amorfne, mittekristalne polümorfvorm. Ränidioksiidfucmid koosnevad sfäärilistest osakestest, mille osakeste keskmine läbimõõt on 150 nm. Kõige silmatorkavam kohaldamise ränidioksiidi auru on nagu pozzolanic materjali suure jõudlusega betoon. See lisatakse Portland tsement betoon parandada konkreetseid omadusi, nagu survetugevus, võlakirja tugevus, ja kulumiskindlus. Peale selle vähendab ränidioksiidauru betooni läbilaskvust kloriidioonidesse. See kaitseb tugevdavat terast betooni korrosiooni.
Lisateavet tsemendi ja ränidioksiidi auru ultraheli segamise kohta leiate siit!
Räniaurude CASi number: 69012-64-2, ränidioksiid EINECS arv: 273-761-1

Sadestunud ränidioksiid

Sadestunud ränidioksiid on valge pulbersünteetiline amorfne SiO2 vorm. Sadestatud ränidioksiidi kasutatakse täiteainena, pehmendajana või plasti või kummi jõudluse parandamiseks, nt rehvid. Muud kasutusalad hõlmavad hambapastades puhastus-, paksenemis- või poleerimisvahendit.
Hambapasta tootmise ultraheli segamise kohta lisateabe saamiseks klõpsake siin!
Aurustatud ränidioksiidi primaarosakeste läbimõõt on 5–100 nm, aglomeraadi suurus on kuni 40 μm, mille keskmine poori suurus on suurem kui 30 nm. Nagu pürogeense ränidioksiidi, sadestatud ränidioksiid ei ole sisuliselt mikropoorne.
Aurustatud ränidioksiidi tekib sadestumisel silikaatsooli sisaldavast lahusest. Pärast neutraalse silikaatlahuse reageerimist mineraalhappe, väävelhappe ja naatriumsilikaatlahustega lisatakse samaaegselt agitatsiooniga, näiteks ultraheli agitatsiooniga, veele. Ränisadetsihappelistes tingimustes. Lisaks teguritele, nagu sadestamise kestus, reaktorite lisamise kiirus, temperatuur ja kontsentratsioon ning pH, võib agitatsiooni meetod ja intensiivsus ränidioksiidi omadusi muuta. Sonomehaaniline agitatsioon ultraheli reaktori kambris on tõhus meetod järjepideva ja ühtlase osakeste suuruse loomiseks. Ultraheli agitatsioon kõrgendatud temperatuuridel väldib geeli moodustumist.
Lisateavet nanomaterjalide ultraheli abil sademete kohta, nagu sadestunud ränidioksiid, klõpsake siin!
Sadestunud ränidioksiidi CASi number: 7631-86-9

Kolloidne ränidioksiid / kolloidne ränidioksiid

Kolloidne ränidioksiid on peenete poorsete, amorfsete, enamasti sfääriliste ränidioksiidiosakeste suspensioon vedelas faasis.
Kõige tavalisemad kasutusviisid ränikolloidid on drenaaž abi paberivalmistamisel, abrasiivne ränivahvli poleerimine, katalüsaator keemilistes protsessides, niiskuse absorbent, aditiivse kulumiskindlusega katted või pindaktiivne aine flokulatsiooni, koagulatsiooni, dispergeerimise või stabiliseerimise jaoks.
Lisateavet kolloidne ränidioksiid kulumiskindlus polümeerkatted, palun kliki siia!

Kolloidse ränidioksiidi tootmine on mitmeastmeline protsess. Leelise-silikaatlahuse osaline neutraliseerimine viib ränidioksiidituumade moodustumiseni. Kolloidse ränidioksiidi osakeste alamühikud on tavaliselt vahemikus 1–5 nm. Sõltuvalt polümerisatsiooni tingimustest saab need allüksused ühendada. Vähendades pH alla 7 või lisades soola üksused kipuvad kaitsme kokku ahelad, mida sageli nimetatakse silikageelid. Muidu jäävad allüksused lahus ja kasvavad järk-järgult. Saadud tooteid nimetatakse sageli ränidioksiidi siid või sadestunud ränidioksiid. Kolloidne ränidioksiidisuspensioon stabiliseeritakse pH reguleerimise teel ja seejärel kontsentreeritakse, nt aurustumise teel.
Lisateavet sonomehaanilised mõjud sol-gel protsessid, palun kliki siia!

Ränidioksiidi terviserisk

Kuiv või õhus leviva kristalliline silikoondioksiid on inimese kopsukantserogeen, mis võib põhjustada raskeid kopsuhaigusi, kopsuvähki või süsteemseid autoimmuunhaigusi. Kui silikaattolm on sisse hingata ja siseneb kopsud see põhjustab teket armkude ja vähendab kopsude võimet võtta hapnikku (Silikoos). SiO2 märgamine ja dispersioon vedelasse faasi, nt ultraheli homogeniseerimise teel, kõrvaldab sissehingamise ohu. Seetõttu on SiO2 sisaldava vedela ravimi risk silikoosi põhjustamiseks väga väike. Palun kasutage sobivaid isikukaitsevahendeid, kui käidelda ränidioksiidi kuiva pulbrina!

Kirjandus

  • Markus Pohl, Helmar Schubert (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions, 2004 Partec

Silikageeliga pihustatud graanulid enne sonikatsiooni
räni enne ultrahelitöötlust

Ränidispersioon pärast sonikatsiooni
ränidioksiid pärast ultrahelitöötlust

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.