فراصوت ژئوپلیمریزاسیون پیشرفته
ژئوپلیمرها جایگزین امیدوارکننده ای برای مواد سنتی مبتنی بر سیمان هستند و مزایای زیست محیطی، مکانیکی و دوام را ارائه می دهند. پراکندگی اولتراسونیک یک تکنیک بسیار کارآمد برای تولید ژئوپلیمرها با ویژگی های مواد عالی است. فراصوت نشان دهنده یک روش اختلاط بسیار کارآمد است که امکان تولید اقتصادی ژئوپلیمرهای با کارایی بالا را در مقادیر زیاد فراهم می کند.
ژئوپلیمریزاسیون پیشرفته توسط سونوگرافی قدرت
ژئوپلیمریزاسیون نیاز به اختلاط دقیق و قوی برای اطمینان از تماس بهینه بین اجزای آن دارد و پلیمریزاسیون کامل را تسهیل می کند. استفاده از سونوگرافی قدرت باعث ایجاد نیروهای برشی شدید، در نتیجه تقویت اختلاط و همگن سازی لازم، در حالی که به طور همزمان انرژی منجر به ژئوپلیمریزاسیون سریع و کامل می شود. سونوگرافی قدرت سینتیک ژئوپلیمریزاسیون را با ترویج پراکندگی بهتر واکنش دهنده ها و تسهیل تجزیه آگلومراها افزایش می دهد که منجر به بهبود سرعت واکنش و کیفیت محصول می شود.
مخلوط کردن و پراکندگی اولتراسونیک می تواند ژئوپلیمریزاسیون را از طریق مکانیسم های مختلف ترویج:
این مکانیسم های ناشی از اولتراسونیک در مجموع به افزایش سینتیک ژئوپلیمریزاسیون و توسعه مواد ژئوپلیمری با خواص بهبود یافته کمک می کنند.
قدرت سونوگرافی برای بهبود تولید مصالح ساختمانی
سونوگرافی قدرت به عنوان یک فناوری قابل اعتماد برای ساخت مصالح ساختمانی و ساختمانی از جمله سیمان، بتن، ژئوپلیمرها و سایر مواد انقباضی ظاهر شده است. پردازش اولتراسونیک شامل استفاده از امواج اولتراسوند با فرکانس پایین به یک محیط مایع یا دوغاب است که منجر به طیف وسیعی از اثرات مفید بر خواص مواد و ویژگی های پردازش می شود. محققان و متخصصان صنعت به طور فزاینده ای پتانسیل سونوگرافی را برای بهبود عملکرد، کارایی و پایداری مصالح ساختمانی تشخیص داده اند. این مقدمه یک نمای کلی از کاربردها و مزایای سونوگرافی قدرت در ساخت مصالح ساختمانی و ساختمانی ارائه می دهد.
- سیمان: درمان اولتراسونیک می تواند سینتیک هیدراتاسیون مواد سیمانی را با ترویج انحلال فازهای کلینکر و تسریع در تشکیل محصولات هیدراتاسیون افزایش دهد. این منجر به زمان پخت کوتاه تر، بهبود توسعه مقاومت اولیه و افزایش دوام سازه های بتنی می شود. علاوه بر این، سونوگرافی می تواند پراکندگی مواد افزودنی و مواد سیمانی مکمل مانند خاکستر بادی و سرباره را تسهیل کند که منجر به ترکیبات سیمانی پایدارتر و سازگار با محیط زیست می شود.
اطلاعات بیشتر در مورد تنظیم شتاب اولتراسونیک و توسعه مقاومت اولیه بتن! - بتن: تکنیک های اختلاط و پخت اولتراسونیک می تواند کارایی ، استحکام و دوام مخلوط های بتن را بهبود بخشد. فراصوت باعث پراکندگی سنگدانه ها و الیاف تقویت کننده می شود، وجود حفره ها و نقص های هوا را کاهش می دهد و پیوند بین ماتریس سیمانی و سنگدانه ها را افزایش می دهد. این منجر به بتن با مقاومت فشاری بالاتر، افزایش مقاومت در برابر ترک خوردگی و تخریب و بهبود عملکرد طولانی مدت در شرایط مختلف محیطی می شود.
درباره اثرات مفید فراصوت بر هیدراتاسیون در سیمان بیشتر بدانید! - ژئوپلیمرها: پردازش اولتراسونیک نقش مهمی در سنتز و پخت ژئوپلیمرها ایفا می کند که جایگزین های سازگار با محیط زیست برای مواد سنتی مبتنی بر سیمان هستند. فراصوت باعث انحلال پیش سازهای آلومینوسیلیکات می شود، پلیمریزاسیون گونه های سیلیکات را تسریع می کند و همگن سازی واکنش دهنده ها را افزایش می دهد و منجر به پخت سریعتر و خواص مکانیکی برتر محصولات ژئوپلیمر می شود. علاوه بر این، سونوگرافی می تواند خواص رئولوژیکی و کارایی دوغاب های ژئوپلیمری را بهبود بخشد و امکان ساخت اشکال و ساختارهای پیچیده را فراهم کند.
- سایر مصالح ساختمانی: سونوگرافی قدرت کاربردهای متنوعی در ساخت مصالح ساختمانی مختلف از جمله ملات، دوغاب ها، گچ ها و محصولات عایق دارد. فراصوت می تواند پراکندگی مواد افزودنی ، پرکننده ها و عوامل تقویت کننده را بهبود بخشد ، ریزساختار و تخلخل مواد را بهینه کند و خواص حرارتی و مکانیکی آنها را افزایش دهد. به خصوص هنگامی که آن را به ترکیب یکنواخت از نانومواد می آید, پراکندگی اولتراسونیک و geagglomeration کمک به کیفیت و عملکرد مصالح ساختمانی در کاربردهای معماری و زیرساختی.
اطلاعات بیشتر در مورد پراکندگی برتر از نانومواد با استفاده از فراصوت!
سونیکاتورهای با کارایی بالا برای تولید ژئوپلیمر
فراصوت Hielscher قادر به تولید حفره صوتی شدید, که منجر به تشکیل و فروپاشی حباب های میکروسکوپی در محیط مایع. این فرآیند منجر به اختلاط و همگن سازی بسیار کارآمد مواد پیش ساز ژئوپلیمر می شود و توزیع یکنواخت واکنش دهنده ها را تضمین می کند و کیفیت محصول نهایی را بهبود می بخشد. پردازنده های مافوق صوت صنعتی Hielscher Ultrasonics می توانند دامنه های بسیار بالایی را ارائه دهند. دامنه های تا 200 میکرومتر را می توان به راحتی به طور مداوم در عملیات 24/7 اجرا کرد. پردازش مداوم با استفاده از یک سلول جریان اولتراسونیک اجازه می دهد تا حجم زیادی را تحت شرایط دقیق کنترل شده فراصوت کنید که به طور مداوم ژئوپلیمریزاسیون با کیفیت بالا را تضمین می کند.
پراکنده کننده های سونوگرافی برای سنتز ژئوپلیمر در هر مقیاس: Hielscher ارائه می دهد طیف وسیعی از تجهیزات اولتراسونیک با ظرفیت های مختلف قدرت و حجم پردازش، اجازه می دهد برای مقیاس پذیری و سفارشی سازی با توجه به نیازهای خاص از فرآیندهای تولید ژئوپلیمر. این که آیا آن را آزمایش در مقیاس آزمایشگاهی در دسته و یا تولید درون خطی در مقیاس صنعتی است، ماسونیک های Hielscher را می توان برای پاسخگویی به نیازهای برنامه های مختلف اقتباس کرد.
نقاط قوت پردازش اولتراسونیک – از جمله همگن سازی پیشرفته، سینتیک واکنش تسریع شده، کاهش اندازه ذرات، بهبود خواص مکانیکی و مقیاس پذیری – Hielscher را یک تکنیک قدرتمند برای بهینه سازی سنتز ژئوپلیمر و پیشبرد توسعه مصالح ساختمانی پایدار. ارائه مزایای قوی برای تولید ژئوپلیمر، ماسونیک های Hielscher شما را به خط مقدم تولید ژئوپلیمر.

سونیکاتور UIP16000 برای پراکنده کردن مصالح ساختمانی مانند ژئوپلیمرها یا مواد سیمانی.
- راندمان بالا
- تکنولوژی روز
- قابلیت اطمینان & نیرومندی
- کنترل فرآیند قابل تنظیم و دقیق
- دسته & درون خطی
- برای هر حجمی
- نرم افزار هوشمند
- ویژگی های هوشمند (به عنوان مثال، قابل برنامه ریزی، پروتکل داده ها، کنترل از راه دور)
- آسان و ایمن برای کار
- تعمیر و نگهداری کم
- CIP (تمیز کردن در محل)
طراحی، ساخت و مشاوره – کیفیت ساخت آلمان
مافوق صوت Hielscher به خوبی برای بالاترین کیفیت و استانداردهای طراحی خود را شناخته شده. استحکام و بهره برداری آسان اجازه می دهد تا ادغام صاف از ultrasonicators ما به امکانات صنعتی. شرایط خشن و محیط های خواستار به راحتی توسط مافوق صوت Hielscher رسیده.
Hielscher اولتراسونیک یک شرکت دارای گواهینامه ISO است و تاکید ویژه ای بر مافوق صوت با کارایی بالا با ویژگی های دولت از هنر فن آوری و کاربر پسند قرار داده است. البته، مافوق صوت Hielscher مطابق با CE و دیدار با الزامات UL، CSA و RoHs.
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:
حجم دسته ای | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
---|---|---|
10 تا 2000 میلی لیتر | 20 تا 400 میلی لیتر در دقیقه | تا 200 هرتز، UP400St |
0.1 تا 20 لیتر | 0.2 تا 4 لیتر در دقیقه | UIP2000hdT |
10 تا 100 لیتر | 2 تا 10 لیتر در دقیقه | UIP4000hdT |
15 تا 150 لیتر | 3 تا 15 لیتر در دقیقه | UIP6000hdT |
ن.ا. | 10 تا 100 لیتر در دقیقه | UIP16000 |
ن.ا. | بزرگتر | خوشه ای از UIP16000 |
تماس با ما! / از ما بپرسید!
ادبیات / منابع
- Feng, D.; Tan, H.; van Deventer, J.S.J. )2004): Ultrasound enhanced geopolymerisation. Journal of Materials Science 39, 2004. 571–580.
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
- Szelag M. (2017): Mechano-Physical Properties and Microstructure of Carbon Nanotube Reinforced Cement Paste after Thermal Load. Nanomaterials 7(9), 2017. 267.
- Peters, S.; Kraus, M.; Rößler, Christiane; Ludwig, H.-M. (2011): Workability of cement suspensions Using power ultrasound to improve cement suspension workability. Betonwerk und Fertigteil-Technik/Concrete Plant and Precast Technology. 77, 2011. 26-33.
- M.G. Hamed, A.M. El-Kamash & A. A. El-Sayed (2023): Selective removal of lead using nanostructured chitosan ion-imprinted polymer grafted with sodium styrene sulphonate and acrylic acid from aqueous solution. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 103:17, 5465-5482.
حقایقی که ارزش دانستن دارند
ژئوپلیمرها چیست و چه کاربردی دارند؟
ژئوپلیمرها پلیمرهای معدنی یا مواد آلومینوسیلیکات هستند که معمولا با فعال سازی قلیایی پیش سازهای آلومینوسیلیکات مانند خاکستر بادی، سرباره، متاکائولین یا مواد طبیعی مانند خاکستر آتشفشانی سنتز می شوند. آنها از طریق یک شبکه پلیمری از اکسیدهای آلومینیوم و سیلیکون تشکیل می شوند که فعال کننده قلیایی نقش مهمی در شروع واکنش ژئوپلیمریزاسیون ایفا می کند.
این مصالح به دلیل خواص سازگار با محیط زیست و عملکرد مهندسی عالی، به عنوان جایگزینی پایدار برای بتن سنتی بر پایه سیمان پرتلند مورد توجه قرار گرفته اند.
ژئوپلیمرها در کاربردهای مختلفی استفاده می شوند از جمله:
ژئوپلیمرها – جایگزینی سبز برای بتن
ژئوپلیمرها به دلیل چندین ویژگی سازگار با محیط زیست، جایگزینی سبز برای بتن سنتی ارائه می دهند. از مزایای عمده ژئوپلیمر به عنوان مصالح ساختمانی در ساخت و ساز می توان به کاهش انتشار کربن، استفاده از محصولات جانبی صنعتی، صرفه جویی در انرژی و آب و قابلیت بازیافت و دوام آن اشاره کرد. با افزایش آگاهی از مسائل زیست محیطی در سراسر جهان، ژئوپلیمرها به طور فزاینده ای به عنوان یک راه حل مناسب برای کاهش ردپای زیست محیطی مصالح ساختمانی شناخته می شوند. فراصوت یک روش اختلاط بسیار موثر است که امکان تولید ژئولپلیمرهای با کارایی بالا را از نظر اقتصادی در حجم زیاد فراهم می کند.
- کاهش ردپای کربن: ژئوپلیمرها معمولا ردپای کربن کمتری در مقایسه با بتن سنتی مبتنی بر سیمان پرتلند دارند. تولید سیمان پرتلند شامل فرآیندهای کوره با دمای بالا است که مقادیر قابل توجهی دی اکسید کربن (CO2) منتشر می کند. در مقابل، ژئوپلیمرها را می توان در دماهای بسیار پایین تر، گاهی اوقات در دمای اتاق، سنتز کرد و در نتیجه مصرف انرژی و انتشار CO2 در طول تولید کاهش یافت.
- استفاده از محصولات جانبی صنعتی: ژئوپلیمرها اغلب از محصولات جانبی صنعتی مانند خاکستر بادی، سرباره و متاکائولین به عنوان پیش ماده استفاده می کنند. این مواد اغلب ضایعات صنایع دیگر در نظر گرفته می شوند و در غیر این صورت نیاز به دفع دارند و به بار زیست محیطی کمک می کنند. با ترکیب این محصولات جانبی در ژئوپلیمرها، نه تنها از محل های دفن زباله منحرف می شوند، بلکه تقاضا برای مواد اولیه بکر را نیز کاهش می دهند و اثرات زیست محیطی را بیشتر کاهش می دهند.
- مصرف انرژی کمتر: تولید ژئوپلیمرها معمولا در مقایسه با سیمان پرتلند به انرژی ورودی کمتری نیاز دارد. فرآیندهای ژئوپلیمریزاسیون می توانند در دماهای پایین تر رخ دهند و ممکن است نیازی به فرآیند کلسینه سازی گسترده در تولید سیمان نداشته باشند. این منجر به کاهش مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای مرتبط می شود.
- دوام و طول عمر: ژئوپلیمرها می توانند خواص دوام عالی از جمله مقاومت فشاری بالا، نفوذپذیری کم و مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی را از خود نشان دهند. در نتیجه، سازه های ساخته شده از ژئوپلیمرها ممکن است در طول عمر خود در مقایسه با بتن سنتی نیاز به نگهداری و تعمیر کمتری داشته باشند. این طول عمر نیاز به بازسازی یا جایگزینی مکرر را کاهش می دهد و در نتیجه منابع را حفظ می کند و اثرات کلی زیست محیطی را کاهش می دهد.
- کاهش مصرف آب: تولید ژئوپلیمر معمولا در مقایسه با بتن سنتی به آب کمتری نیاز دارد. فرآیند اختلاط ژئوپلیمرها اغلب شامل حداقل محتوای آب است که منجر به مصرف کمتر آب و فشار کمتر بر منابع آب می شود.
- قابلیت بازیافت و قابلیت استفاده مجدد: مواد ژئوپلیمری اغلب می توانند در پایان عمر مفید خود بازیافت یا استفاده مجدد شوند. برخلاف بتن سنتی، که ممکن است برای بازیافت یا دفع نیاز به پردازش انرژی بر قابل توجهی داشته باشد، ژئوپلیمرها را می توان با اثرات زیست محیطی کمتر شکسته و تغییر کاربری داد.

Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.