Sonofragmentation - કણ તૂટફૂટ પર પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ની અસર

Sonofragmentation હાઇ પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દ્વારા નેનો કદના ટુકડાઓ માં કણોની તૂટફૂટ વર્ણન કરે છે. સામાન્ય અવાજ deagglomeration અને પીસવાની વિપરીત – કણો મુખ્યત્વે grinded અને આંતર સૂક્ષ્મ અથડામણ દ્વારા અલગ પડે છે જ્યાં – , સોનો-fragementation સૂક્ષ્મ અને આઘાત તરંગ વચ્ચે સીધો સંપર્ક દ્વારા અલગ પડે છે. હાઇ પાવર / નીચા આવર્તન અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પ્રવાહી માં પોલાણ અને તેથી તીવ્ર દબાણમાં દળો બનાવે છે. cavitational પરપોટો પતન અને interparticular અથડામણ ભારે શરતો કણો ખૂબ જ દંડ કદ સામગ્રી અંગત સ્વાર્થ.

અલ્ટ્રાસોનિક ઉત્પાદન અને નેનો કણો તૈયારી

Dispersing, Deagglomeration અને દળવું: નેનો સામગ્રી ઉત્પાદન માટે પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ અસરો જાણીતા છે & તેમજ ઘણી વખત જ અસરકારક પદ્ધતિ sonication દ્વારા ફ્રેગમેન્ટેશન કારણ કે ચાવવા સારવાર માટે નેનો કણો. આ ખાસ કરીને સાચું છે જ્યારે તેની સાથે નેનો કદ અનન્ય સૂક્ષ્મ લક્ષણો વ્યક્ત કરવામાં આવે છે કારણ કે અસાધારણ funcionalities સાથે ખૂબ દંડ નેનો સામગ્રી માટે આવે છે. ચોક્કસ કાર્યો સાથે નેનો સામગ્રી બનાવવા માટે, પણ અને વિશ્વસનીય sonication પ્રક્રિયા ખાત્રી હોવું જ જોઈએ. Hielscher સંપૂર્ણ વાણિજ્યિક ઉત્પાદન કદ લેબ ધોરણ અવાજ સાધનો પૂરા પાડે છે.

સોનો-ફ્રેગમેન્ટેશન પોલાણ દ્વારા

પ્રવાહી કે શક્તિશાળી અવાજ દળો ઇનપુટ ભારે શરતો બનાવે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ એક પ્રવાહી માધ્યમ પ્રચાર ત્યારે અવાજ મોજા સંકોચન અને સામાન્ય કરતાં પ્રાણવાયુનું ઓછું પ્રમાણ સાઇકલ્સ (ઊંચા દબાણ અને નીચા દબાણ ચક્ર) વૈકલ્પિક પરિણમી. હવાના નીચા દબાણવાળી ચક્ર દરમિયાન નાના vaccum પરપોટા પ્રવાહી પેદા થાય છે. આ પોલાણ પરપોટા ઘણા નીચા દબાણ ચક્ર પર વિકસે ત્યાં સુધી તેઓ એક માપ છે જ્યારે તેઓ વધુ ઊર્જા ગ્રહણ કરે છે કરી શકતા નથી હાંસલ કરે છે. મહત્તમ આ રાજ્ય પર હિંસક ઊર્જા અને બબલ કદ, પોલાણ બબલ ભંગાણના શોષાઈ અને સ્થાનિક આત્યંતિક પરિસ્થિતિમાં બનાવે છે. અંદરની બાજુ સ્ફોટ થવાની કારણે પોલાણ પરપોટા, આશરે લગભગ ખૂબ ઊંચા તાપમાન 5000 કે અને આશરે દબાણ 2000atm સ્થાનિક રીતે પહોંચી ગયા છે 280 એમ / એસ (≈ 1000 કિમી / ક) વેગના પ્રવાહી જેટમાં ઇમ્પ્લોઝેશન પરિણામો. સોનો-ફ્રેગ્મેન્ટેશન આ તીવ્ર દળોના ઉપયોગને પેટા માઇક્રોન અને નેનો શ્રેણીમાં નાના પરિમાણોમાં ટુકડાની કણોને વર્ણવે છે. પ્રગતિશીલ પ્રોડક્શન સાથે, કણ આકાર કોણીય થી ગોળાકાર બને છે, જે કણો વધુ મૂલ્યવાન બનાવે છે. Sonofragmentation પરિણામો ફ્રેગ્મેન્ટેશન રેટ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે જે પાવર ઇનપુટ, sonicated વોલ્યુમ અને agglomerates માપ તરીકે ગણવામાં આવે છે.
કુસ્ટર્સ એટ અલ. (1994) તેના energyર્જા વપરાશના સંબંધમાં એગ્લોમિરેટ્સના અલ્ટ્રાસોનિકલી સહાયિત ટુકડાઓની તપાસ કરી. સંશોધનકારોના પરિણામો સૂચવે છે કે અલ્ટ્રાસોનિક વિખેરી નાખવાની તકનીક પરંપરાગત ગ્રાઇન્ડીંગ તકનીકો જેટલી કાર્યક્ષમ હોઇ શકે છે. અલ્ટ્રાસોનિક વિખેરી નાખવાની industrialદ્યોગિક પ્રથા (દા.ત. મોટી પ્રોબ્સ, સસ્પેન્શનના સતત થ્રુપુટ) આ પરિણામોને કંઈક અંશે બદલી શકે છે, પરંતુ, અતિશય અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે કે વિશિષ્ટ consumptionર્જા વપરાશ આ કમિન્યુટ્રોન તકનીકની પસંદગીનું કારણ નથી, પરંતુ તેની ક્ષમતાની ક્ષમતા છે. અત્યંત સરસ (સબમિક્રોન) કણો ઉત્પન્ન કરે છે. “[કુસ્ટર્સ એટ અલ. 1994] ખાસ કરીને પાઉડરને ઇોડિંગ માટે સિલિકા અથવા zirconia, ચોક્કસ ઊર્જા એકમ દીઠ પાવડર સમૂહ જરૂરી પરંપરાગત ગ્રાઇન્ડીંગ પદ્ધતિઓ કરતાં અવાજ ગ્રાઇન્ડીંગ દ્વારા ઓછી હોવાનું બહાર આવ્યું હતું. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ કણો માત્ર પીસવાની અને ગ્રાઇન્ડીંગ દ્વારા, પણ ઘન પોલીશ દ્વારા અસર કરે છે. આમ, રજકણો એક ઉચ્ચ sphericity પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

જીવવિજ્ઞાન ક્રિસ્ટલાઈઝેશન ઓફ ધ માટે સોનો-વિભાજન

"જ્યારે થોડી શંકા છે કે interparticle અથડામણમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાથે ઇરેડિયેશન પરમાણુ સ્ફટિક slurries થાય નથી ત્યાં છે, તેઓ વિભાજન વધુ વર્ચસ્વ ધરાવતું માધ્યમ છે. પરમાણુ સ્ફટિકો વિપરીત, મેટલ કણો સીધા આઘાત મોજાંઓ નુકસાન નથી અને માત્ર વધુ તીવ્ર (પરંતુ ખૂબ જૂજ) દ્વારા interparticle અથડામણમાં અસર થઇ શકે છે. એસ્પિરિન slurries વિરુદ્ધ મેટલ પાઉડર ના sonication માટે પ્રબળ પદ્ધતિઓ માં પાળી ઘડી ધાતુના કણો અને friable પરમાણુ સ્ફટિક ગુણધર્મો તફાવતો હાઇલાઇટ કરે છે. "[Zeiger / Suslick 2011, 14532]

એસ્પિરિન કણોની Sonofragmentation [Zeiger / Suslick 2011]

ગોપી એટ અલ. (2008) માઇક્રોમીટર-કદના ફીડ (દા.ત., 70-80 μm) માંથી હાઇ-પ્યોરિટી સબમ્રોમીટર એલ્યુમિના સિરામિક કણો (મુખ્યત્વે પેટા -100 એનએમ રેન્જમાં) ની બનાવટની તપાસ સોનોફ્રેગમેન્ટેશનની મદદથી કરી હતી. તેઓએ સોનો-ફ્રેગમેન્ટેશનના પરિણામે એલ્યુમિના સિરામિક કણોના રંગ અને આકારમાં નોંધપાત્ર ફેરફાર જોયો. માઇક્રોન, સબમીક્રોન અને નેનો કદના રેન્જમાંના કણો સરળતાથી ઉચ્ચ પાવર સોનિકેશન દ્વારા મેળવી શકાય છે. એકોસ્ટિક ક્ષેત્રમાં રીટેન્શન સમય વધતાં કણોની ગોળાઈ વધતી ગઈ.

Surfactant માં વિક્ષેપ

અસરકારક અવાજ સૂક્ષ્મ તૂટફૂટ કારણે, સરફેસ ઉપયોગ પેટા માઇક્રોન અને નેનો કદના કણો મેળવવામાં deagglomeration અટકાવવા માટે આવશ્યક છે. નાના કણોનું કદ, ઉચ્ચ સપાટી વિસ્તાર છે, કે જે surfactant સાથે આવરી લેવામાં હોવું જ જોઈએ તેમને સસ્પેન્શન રાખવા અને કણો 'coagualation (સંકુલને) ટાળવા માટે apect રેશિયો. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ લાભ dispersing અસર મૂકે: વારાફરતી ગ્રાઇન્ડીંગ અને વિભાજન માટે ચરમપંથી surfactant સાથે grinded સૂક્ષ્મ ટુકડાઓ વિખેરાઇ જેથી એકત્રિત વસતિ ધરાવતું સ્થળ ઓ.એફ.ટી. તેમણે કણો (લગભગ) સંપૂર્ણપણે ટાળ્યું છે નેનો.

ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન

ઉચ્ચ ગુણવત્તાની નેનો સામગ્રી સાથે બજારમાં સેવા આપવા માટે કે જે અસાધારણ કાર્યો વ્યક્ત કરે છે, વિશ્વસનીય પ્રોસેસિંગ સાધનોની જરૂર છે. એકમ દીઠ 16kW જેટલી અલ્ટ્રૅનેઝીનેટર્સ ક્લસ્ટરિએબલ છે જે કિલ્લાને વર્ચ્યુઅલ અમર્યાદિત વોલ્યુમ સ્ટ્રીમ્સ પર પ્રક્રિયા કરે છે. અલ્ટ્રાસોનોસીસ પ્રક્રિયાઓના સંપૂર્ણ રેખીય સ્કેલિબેટીને કારણે, અલ્ટ્રાસોનાન્સીક એપ્લિકેશન્સ પ્રયોગશાળામાં જોખમી-મુક્ત પરીક્ષણ કરી શકાય છે, બેંચ-ટોપ સ્કેલમાં ઑપ્ટિમાઇઝ થઈ શકે છે અને પછી ઉત્પાદન રેખામાં સમસ્યાઓ વિના અમલમાં મૂકાઈ શકે છે. અલ્ટ્રાસોનાન્સ ઇમ્યુમટને મોટા જગ્યાની આવશ્યકતા નથી તેથી તે હાલની પ્રક્રિયા સ્ટ્રીમ્સમાં પણ પાછું મેળવી શકાય છે. ઓપરેશન સરળ છે અને મોનીટર કરી શકાય છે અને રિમોટ કન્ટ્રોલ મારફતે ચાલે છે, જ્યારે અલ્ટ્રાસોનોગ્રાફી સિસ્ટમનું જાળવણી લગભગ ઉપેક્ષા કરે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ પહેલા અને પછી બાય 2Te3- આધારિત એલોયના કણ કદના વિતરણ અને SEM છબીઓ. એ – કણ કદના વિતરણ; બી – અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ પહેલાં SEM ઇમેજ; સી – 4 એચ માટે અવાજ માઇલિંગ પછી SEM છબી; ડી – 8 એચ માટે અવાજ માઇલિંગ પછી SEM છબી.
સ્રોત: માર્ક્વિઝ-ગાર્સિયા એટ અલ. 2015.

સાહિત્ય / સંદર્ભો