כרסום רטוב אולטראסוני וטחינה זעירה

Ultrasonication הוא אמצעי יעיל עבור כרסום רטוב ו micro-grinding של חלקיקים. גם פיזור ופירוקכרסום רטוב הוא יישום חשוב של מכשירים קוליים Hielscher.,

בפרט לייצור תרחיפים בגודל סופר-דק, לאולטרסאונד יתרונות רבים, בהשוואה לציוד נפוץ להקטנת גודל, כגון: טחנות קולואיד (למשל טחנות כדורים, טחנות חרוזים), טחנות דיסק, טחנות סילון, מערבלי רוטור-סטטור (אולטרה טורקס) או הומוגנייזרים בלחץ גבוה. אולטרה-סוניקציה מאפשרת עיבוד של תרחיפים בעלי ריכוז גבוה וצמיגות גבוהה – ובכך מפחיתה את הנפח שיש לעבד. כרסום אולטראסוני מתאים במיוחד לעיבוד בגודל מיקרון ו גודל ננומטרי חומרים, כגון קרמיקה, אלומינה טריהידרט, בריום סולפט, סידן פחמתי ותחמוצות מתכת. הטבלאות שלהלן מציגות תמונות מיקרוסקופיות של הכרסום של אלומינה טריהידראט (מ 150 מיקרון עד 10 מיקרון), קרמיקה (מ-30 מיקרון עד 2 מיקרון) ו נתרן פחמתי (מ-70 מיקרון עד 3 מיקרון).

תמונות התקדמות במיקרוסקופ של כרסום קולי של אלומינה מיובשת

	רזולוציה 10x	רזולוציה 40x
0
1
2
	לחץ על התמונות למעלה כדי לראות את התמונות ברזולוציה מלאה (640x480px). אלומיניום Trihydrate מעובד סופק על ידי Alcoa World Alumina LLC, פיטסבורג, פנסילבניה, ארה"ב (ארצות הברית). אלומינה טריהידראט AL(אה)3 ידוע גם בשם אלומיניום Trihydroxide ATH סדרה, Bayer Hydrated אלומינה, C-30, KB-30, KC-30, KH-30, Hydragyllite או גיבסייט. יש לו מוס’ קשיות של 2.5 עד 3.5.

תמונות התקדמות במיקרוסקופ של כרסום קולי קרמיקה דנטלית

	רזולוציה 100x
0
1
2
	לחץ על התמונות למעלה כדי לראות את התמונות ברזולוציה מלאה (640x480px).

תמונות התקדמות במיקרוסקופ של כרסום על-קולי של נתרן פחמתי (Na2CO3) באיזופרופנול

	רזולוציה 10x	רזולוציה 40x
0
1
2
	לחץ על התמונות למעלה כדי לראות את התמונות ברזולוציה מלאה (1280x1024px). נתרן קרבונט Na2כו3 ידוע גם בשם סודה לכביסה או אפר סודה.

תמונות התקדמות במיקרוסקופ של כרסום על-קולי של פיגמנט מג'נטה מבוסס שמן

	רזולוציה 40x	רזולוציה 100x
0
1
	לחץ על התמונות למעלה כדי לראות את התמונות ברזולוציה מלאה (1280x1024px).

מכשירים קוליים קלים מאוד להתקנה ולתפעול. ישנם שני חלקים רק במגע עם החומר שיש לטחון: סונוטרודה טיטניום ותא זרימת הנירוסטה. בשל העיצוב הפשוט של תא זרימה קולי, יחידות ניתן לנקות במהירות. כמו Hielscher התקנים קוליים יש יעילות גבוהה מאוד בהמרה של חשמל לאנרגיה מכנית, בדרך כלל פחות כוח נדרש עבור כרסום קולי מאשר עבור ציוד כרסום קונבנציונאלי.

אפקט כרסום החלקיקים מבוסס על אינטנסיביות קוויטציה קולית. בעת הסוניק נוזלים בעוצמות גבוהות, גלי הקול המתפשטים לתוך המדיה הנוזלית גורמים לסירוגין למחזורי לחץ גבוה (דחיסה) ולחץ נמוך (rarefaction), עם קצב בהתאם לתדר. במהלך מחזור הלחץ הנמוך, גלים על-קוליים בעוצמה גבוהה יוצרים בועות ואקום קטנות או חללים בנוזל. כאשר הבועות מגיעות לנפח שבו הן כבר לא יכולות לספוג אנרגיה, הן קורסות באלימות במהלך מחזור לחץ גבוה. תופעה זו נקראת קוויטציה.
קריסת בועות הקוויטציה גורמת למיקרו-מערבולות ומיקרו-סילונים של עד 1000 קמ"ש. חלקיקים גדולים נתונים לשחיקת פני השטח (באמצעות קריסת קוויטציה בנוזל שמסביב) או להקטנת גודל החלקיקים (עקב ביקוע כתוצאה מהתנגשות בין חלקיקים או קריסת בועות קוויטציה הנוצרות על פני השטח). זה מוביל להאצה חדה של דיפוזיה, תהליכי העברת מסה ותגובות פאזה מוצקה עקב גודל גבישי ושינוי מבנה.

מעבדים קוליים ותאי זרימה עבור פיזור ועל כרסום רטוב של אבקות זמינים עבור מעבדה ו ייצור רמה. ניתן בקלות להתאים את המערכות התעשייתיות לעבודה מוטבעת. למחקר ולבדיקת תהליך זה, כמו גם לרבים תהליכים סונוכימיים אנו ממליצים על מכשירי המעבדה שלנו או על UIP1000hd.