پراکنده شدن مافوق صوت سیلیس (SiO2)
سیلیس که با نام SiO2 نیز شناخته می شود، نانو سیلیس یا میکرو سیلیس در پاست دندان، سیمان، لاستیک مصنوعی، پلیمر با کارایی بالا یا در محصولات غذایی به عنوان ضخیم تر، جاذب، عامل ضد ککینگ، یا حامل برای رایحه ها و طعم دهنده ها استفاده می شود. در زیر شما اطلاعات بیشتر در مورد استفاده از نانوسیلیکا و میکروسیلیکا و چگونه اثرات sonomechanical از مافوق صوت می تواند کارایی فرایند و عملکرد محصول نهایی با ساخت تعلیق سیلیس بهتر و یا بهبود سنتز نانوذرات سیلیس را بهبود بخشد.
پراکنده شدن سیلیس / تعلیق سیلیس / نانو سیلیس (SiO2)
سیلیس در طیف گسترده ای از اشکال هیدروفیلی و آب هراسی در دسترس است و دارای اندازه ذرات بسیار ریز از چند میکرومتر پایین به برخی از نانومتر. به طور معمول سیلیس پس از خیس شدن به خوبی پراکنده نمی شود. همچنین بسیاری از microbubbles به فرمولاسیون محصول اضافه کنید. امواج فراصوت یک تکنولوژی فرایند موثر برای پراکنده کردن میکرو سیلیس و نانو سیلیس و حذف گاز حل شده و میکرو حباب از فرمولاسیون است.
Caution: Video "duration" is missing
برای بسیاری از کاربردهای نانو سایز یا میکرو سایز سیلیس، یک پراکنده خوب و یکنواخت بسیار مهم است. اغلب یک تعلیق سیلیس تک پراکنده مورد نیاز است، به عنوان نمونه برای اندازه گیری اندازه ذرات. به ویژه برای استفاده در جوهر یا پوشش ها و پلیمرها برای بهبود مقاومت در برابر خراش، ذرات سیلیس باید به اندازه کافی کوچک باشند تا با نور مرئی تداخل نکنند تا از مبهم شدن و حفظ شفافیت جلوگیری کنند. برای اکثر پوشش ذرات سیلیکا نیاز به کوچکتر از 40nm برای تحقق این نیاز. برای کاربردهای دیگر، آگلومراسیون ذرات سیلیس مانع از تعامل هر یک از ذرات سیلیکای منفرد با رسانه های اطراف می شود.
هموژنایزرهای مافوق صوت در سیلیس پراکنده تر از دیگر روش های مخلوط کردن با برشت بالا، مانند میکسرهای دوار یا آشوبگرهای تانک مؤثرتر هستند. تصویر زیر نشان می دهد یک نتیجه معمولی از پراکنده مافوق صوت از سیلیکا fumed در آب.
پراکنده مافوق صوت از سیلیکا فومد در آب
کارایی پردازش در کاهش اندازه سیلیکا
پراکنده شدن مافوق صوت نانو سیلیس برتر از دیگر روش های مخلوط کردن با برشت بالا، مانند IKA Ultra-Turrax است. مافوق صوت تولید تعلیق از اندازه ذرات سیلیس کوچکتر و فراصوت فن آوری انرژی کارآمد تر است. Pohl و شوبرت کاهش اندازه ذرات Aerosil 90 (2٪wt) در آب با استفاده از فوق العاده Turrax (روتور استاتور سیستم) با کاهش اندازه Hielscher UIP1000hd (دستگاه مافوق صوت 1kW) مقایسه شده است. گرافیک زیر نشان می دهد نتایج برتر از فرایند مافوق صوت. در نتیجه مطالعه اش پوهل به این نتیجه رسید که «در سونوگرافی EV انرژی خاص ثابت مؤثرتر از سیستم روتور-استاتور است.» انرژی کارآمدی و یکنواختی اندازه ذرات سیلیس در فرایندهای تولید، که در آن هزینه تولید، ظرفیت فرایند و ماده کیفیت محصول از اهمیت بالایی برخوردار است.
راه اندازی تجربی با مافوق صوت UP400S برای deagglomeration نانوسیلیکا.
Study and graphics: Vikash, 2020.
مافوق صوت در مقابل فوق العاده turrax برای پراکنده سیلیس
تصاویر زیر نتایجی را نشان می دهد که پوهل با فراصوت اسپری سیلیس گرانول های یخ به دست آورده است. (برای بزرگ شدن روی تصاویر کلیک کنید!)
سیلیس (SiO2، سیلیکون دی اکسید) چیه؟
سیلیس یک ترکیب شیمیایی است که از سیلیکون و اکسیژن با فرمول شیمیایی SiO2، یا دی اکسید سیلیکون تشکیل شده است. بسیاری از اشکال مختلف از سیلیس وجود دارد, مانند کوارتز فیوز, fumed سیلیس, ژل سیلیس, و آئروگل. سیلیس به عنوان ترکیبی از چندین کانی و به عنوان محصول مصنوعی وجود دارد. سیلیس بیشتر در طبیعت به عنوان کوارتز و در موجودات مختلف زنده یافت می شود. دی اکسید سیلیکون با استخراج و تصفیه کوارتز به دست می آید. سه شکل اصلی سیلیس بی شکل، سیلیس های pyrogenic، سیلیس پربارش و ژل سیلیس هستند.
فومد سیلیس / سیلیکای Pyrogenic
سوزاندن تتراکلرید سیلیکون (SiCl4) در شعله هیدروژن غنی از اکسیژن دود SiO2 تولید می کند – سیلیکای دود دار. متناوبا, بخار شن و ماسه کوارتز در قوس الکتریکی 3000 درجه سانتی گراد, تولید سیلیکا فوم, بیش از حد. در هر دو فرایند، قطره های میکروسکوپی حاصل از فیوز سیلیس بی شکل به ذرات ثانویه شاخه دار، زنجیرمانند، سه بعدی تبدیل می شوند. سپس این ذرات ثانویه به یک پودر سفید با چگالی فله بسیار کم و سطح بسیار بالا آگلومرا می شوند. اندازه ذرات اولیه سیلیس فومد غیر متخلخل بین ۵ در ۵۰ nm است. سیلیکا فومد اثر ضخیم شدن بسیار قوی دارد. از این رو از سیلیکای فومد به عنوان پرکننده در الاستومر سیلیکونی و تنظیم ویسکوزیته در رنگ ها، پوشش ها، چسب ها، جوهرهای چاپ یا تشدید پلی استر اشباع نشده استفاده می شود. فومد سیلیس را می توان درمان کرد تا آن را هیدروفوبیک یا هیدروفیلی برای هر دو مایع آلی و یا کاربردهای آبی. سیلیس هیدروفوبی یک جزء دفومر مؤثر (عامل ضد کف) است.
اینجا را کلیک کنید، برای خواندن در مورد degassing مافوق صوت و defoaming.
فومد سیلیس CAS شماره 112945-52-5
سیلیکا فوم / میکروسیلیکا
دود سیلیس یک پودر فوق العاده ریز و با اندازه نانو است که با نام میکرو سیلیس نیز شناخته می شود. دود سیلیس قرار نیست با سیلیکا دود شده اشتباه گرفته شود. فرایند تولید، ریولوژی ذرات و زمینه های کاربرد دود سیلیس همگی با فرایند سیلیکای فوم شده متفاوت هستند. دود سیلیس یک فرم بی شکل، غیر بلوری، پلی مورف از SiO2 است. دود سیلیکا شامل ذرات کروی با قطر متوسط ذرات ۱۵۰ نانومتر است. برجسته ترین کاربرد دود سیلیس به عنوان ماده پوزولانیک برای بتن با کارایی بالا است. این است که به بتن سیمان پورتلند اضافه شده برای بهبود خواص بتن, مانند قدرت فشاری, قدرت پیوند, و مقاومت در برابر سایش. فراتر از آن، دود سیلیس باعث کاهش تراینای بتن به یون های کلرید می شود. این کار فولاد تقویت کننده بتن را از خوردگی محافظت می کند.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد مخلوط کردن مافوق صوت از سیمان و سیلیکا دود، لطفا اینجا را کلیک کنید!
سیلیس فوم CAS شماره: 69012-64-2, سیلیکا دود EINECS شماره: 273-761-1
سیلیس پربارش
سیلیس بارش سفید پودری فرم بی شکل مصنوعی از SiO2 است. سیلیکای پربارش به عنوان پرکننده، نرم کننده یا بهبود عملکرد در پلاستیک ها یا لاستیک ها، مانند لاستیک ها استفاده می شود. از دیگر موارد استفاده می توان به تمیز کردن، ضخیم شدن یا پرداخت عامل در دندان ها اشاره کرد.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد مخلوط مافوق صوت در ساخت دندان، لطفا اینجا را کلیک کنید!
ذرات اولیه سیلیکا فومد قطری بین ۵ تا ۱۰۰ نانومتر دارند، در حالی که اندازه آگلومرا تا ۴۰ میکرومتر با اندازه منفذ متوسط بزرگتر از ۳۰ نانومتر است. مانند سیلیکای pyrogenic، سیلیکای پربارش در اصل میکروپوره نیست.
فومد سیلیکا با بارش از محلولی حاوی نمک های سیلیکات تولید می شود. پس از واکنش یک محلول سیلیکات خنثی با یک اسید معدنی، محلول های اسید اولسفوریک و سدیم سیلیکات همزمان با بی قراری مانند بی قراری مافوق صوت به آب اضافه می شوند. سیلیکا در شرایط اسیدی بارش می کند. در کنار عواملی مانند مدت زمان بارش، میزان اضافه شدن واکنشگرها، دما و غلظت و pH، روش و شدت بی قراری می تواند خواص سیلیس را متفاوت کند. بی قراری سونومکانیکی در یک محفظه رآکتور مافوق صوت یک روش موثر برای تولید یک اندازه ذرات سازگار و یکنواخت است. بی قراری مافوق صوت در دماهای بالا از تشکیل مرحله ژل اجتناب می کند.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد بارش به کمک مافوق صوت از نانو مواد، مانند سیلیکا بارش، لطفا اینجا را کلیک کنید!
سیلیس CAS بارش شماره: 7631-86-9
سیلیس کلوئیدی / سیلیکا کلوئید
سیلیکای کلوئیدی تعلیقی از ذرات ریز غیر متخلخل، بی شکل، بیشتر ذرات سیلیس کروی در یک فاز مایع است.
رایج ترین استفاده از کلوئیدهای سیلیکا به عنوان کمک زهکشی در کاغذسازی، ساینده برای پرداخت ویفر سیلیکون، کاتالیزور در فرایندهای شیمیایی، جاذب رطوبت، افزودنی به پوشش های مقاوم به سایش، یا سورفکتانت برای فلوکولات، انعقاد، پراکنده یا تثبیت کننده است.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد سیلیس کلوئیدی در پوشش های پلیمری مقاوم در برابر سایش، لطفا اینجا را کلیک کنید!
تولید سیلیکای کلوئیدی یک فرایند چند مرحله ای است. خنثی سازی جزئی یک محلول آلکالی-سیلیکات منجر به تشکیل هسته های سیلیس می شود. زیرمجموعه های ذرات سیلیکای کلوئیدی به طور معمول در محدوده بین ۱ تا ۵ nm قرار دارند. بسته به شرایط پلیمریزاسیون این زیرمجموعه ها می توانند به هم بپیوندند. با کاهش pH زیر ۷ یا با اضافه شدن نمک واحدها تمایل به فیوز با هم در زنجیر دارند که اغلب ژل سیلیس نامیده می شوند. دیگر، زیرمجموعه ها از هم جدا می مانند و به تدریج رشد می کنند. محصولات حاصل اغلب به نام سیلیکا sols یا سیلیس بارش. یک تعلیق سیلیکای کلوئیدی با تنظیم pH تثبیت می شود و سپس متمرکز می شود، به عنوان مانند تبخیر.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد اثرات sonomechanical در فرایندهای سل ژل، لطفا اینجا را کلیک کنید!
خطر سلامت سیلیس
دی اکسید سیلیکون کریستالی خشک یا هوابرد سرطان زا ریه انسان است که می تواند باعث بیماری جدی ریه، سرطان ریه یا بیماری های خودایمنی سیستمیک شود. هنگامی که گرد و غبار سیلیس استنشاق می شود و وارد ریه ها می شود باعث تشکیل بافت اسکار می شود و توانایی مصرف ریه ها در اکسیژن (سیلیسوز) را کاهش می دهد. خیس کردن و پراکنده شدن SiO2 به یک فاز مایع، به عنوان مانند با همگن سازی مافوق صوت، خطر استنشاق را از بین می برد. بنابراین خطر یک محصول مایع که حاوی SiO2 برای ایجاد سیلیسوز است بسیار کم است. لطفا با استفاده از تجهیزات حفاظت شخصی مناسب در هنگام رسیدگی به سیلیس به صورت پودر خشک!