פיזור חלקיקים אמין עבור יישומים תעשייתיים

אולטרסוניציה כוח גבוה יכול יעיל ואמין לשבור חלקיקים agglomerates ואפילו לפורר חלקיקים ראשוניים. בשל ביצועי פיזור ביצועים גבוהים שלה, ultrasonicators סוג בדיקה משמשים כשיטה מועדפת כדי ליצור השעיות ננו-חלקיק הומוגני.

פיזור חלקיקים אמין על ידי אולטרסוניציה

Ultrasonic dispersion is highly efficient in dispersing and deagglomerating nanoparticles.תעשיות רבות דורשות הכנת השעיות, שהן חלקיקים טעונים. חלקיקים הם מוצקים עם גודל חלקיקים פחות מ 100nm. בשל גודל החלקיקים הדק, חלקיקים מבטאים תכונות ייחודיות כגון חוזק יוצא דופן, קשיות, תכונות אופטיות, משיכות, עמידות UV, מוליכות, תכונות חשמליות ואלקטרומגנטיות (EM), אנטי קורוזיה, עמידות בפני שריטות ומאפיינים יוצאי דופן אחרים.
אולטרסאונד בעוצמה גבוהה ובתדר נמוך יוצר cavitation אקוסטי אינטנסיבי, המאופיין בתנאים קיצוניים כגון כוחות גיסת, לחץ גבוה מאוד הפרשי טמפרטורה, ומערבולות. כוחות cavitational אלה להאיץ חלקיקים הגורמים התנגשויות בין חלקיקים וכתוצאה מכך ניפוץ של החלקיקים. כתוצאה מכך, חומרים ננו מובנים עם עקומת גודל חלקיקים צרה והתפלגות אחידה מתקבלים.
ציוד פיזור אולטרה סאונד מתאים לטיפול בכל סוג של ננו חומרים במים וממסים אורגניים, עם צמיגות נמוכה עד גבוהה מאוד.

בקשת מידע





Ultrasonic dispersion is a highly efficient technology for detangling and deagglomerating nanoparticles. Therefore, ultrasonicators from Hielscher Ultrasonics are widely used in industry to produce larger-scale nanodispersions and nano-structured suspensions.

התקנה תעשייתית של מפזרים קוליים (2x UIP1000hdT) לעיבוד חלקיקים וננו-צינורות במצב רציף בשורה.

פיזור אולטרה סאונד מתאים

  • חלקיקים
  • Ultrasonic dispersion and deagglomeration is a high-performance process to produce stable, nano-sized carbon black dispersions.

  • חלקיקים דקים במיוחד
  • צינורות
  • ננו-קריסטלים
  • ננו-חומרים
  • ננו-סיביות
  • נקודות קוונטיות
  • ננו-פלטלטים, גליונות ננו
  • ננורודים, ננו-חוטים
  • ננו-מבנים תלת-ממדיים ותלדיים

פיזור אולטרה סאונד של צינורות פחמן

מפזרים אולטרה סאונד נמצאים בשימוש נרחב לצורך פיזור צינורות פחמן (CNTs). Sonication היא שיטה אמינה להתיר ולפזר צינורות פחמן חד-דופן (SWCNTs) כמו גם צינורות פחמן מרובי קירות (MWCNTs). לדוגמה, על מנת לייצר פולימר תרמופלסטי מוליך מאוד, טוהר גבוה (> 95%) Nanocyl® 3100 (MWCNTs; קוטר חיצוני 9.5 ננומטר; טוהר 95 +%) כבר מפוזרים באולטרסאונד עם Hielscher UP200S במשך 30 דקות. בטמפרטורת החדר. Nanocyl מפוזרים באולטרסאונד® 3100 MWCNTs בריכוז של 1% w / w בשרף אפוקסי הראה מוליכות מעולה של כ. 1.5 × 10-2 S / m.

פיזור אולטרה סאונד של חלקיקי ניקל

חלקיקי ניקל ניתן לייצר בהצלחה באמצעות סינתזה הפחתת הידראזין באולטרסאונד. מסלול סינתזת הפחתת הידראזין מאפשר tp להכין חלקיק ניקל מתכתי טהור עם צורה כדורית על ידי הפחתה כימית של ניקל כלוריד עם הידראזין. קבוצת המחקר של אדאם הדגימה כי ultrasonication – שימוש ב Hielscher UP200HT (200 ואט, 26kHz) – היה מסוגל לשמור על גודל גבישי ראשוני ממוצע (7-8 ננומטר) בנפרד מהטמפרטורה החלה, בעוד השימוש בתקופות sonication אינטנסיביות וקצרות יותר יכול להפחית את הקטרים סולבודינמיים של החלקיקים המשניים, צבור מ 710 ננומטר ל 190 ננומטר בהיעדר כל פעילי שטח. החומציות הגבוהה ביותר ופעילות קטליטית נמדדו עבור חלקיקים שהוכנו על ידי מתון (כוח פלט 30 W) וטיפול אולטרסאונד רציף. ההתנהגות הקטליטית של הננו-חלקיקים נבדקה בתגובת צימוד צולב סוזוקי-מיאורה על פני חמש דגימות שהוכנו בדרכים הקונבנציונליות כמו גם בדרכי הקול. הזרזים שהוכנו באולטרסאונד בדרך כלל ביצעו טוב יותר, והפעילות הקטליטית הגבוהה ביותר נמדדה על הננו-חלקיקים שהוכנו תחת הספק נמוך (30 W) sonication רציף.
לטיפול אולטרסאונד היו השפעות מכריעות על נטיית הצבירה של הננו-חלקיקים: השפעת האיחוי של חללי cavitation שנהרסו עם העברת המסה הנמרצת יכולה להתגבר על האלקטרוסטטי האטרקטיבי של חללי cavitation שנהרסו עם העברת המסה הנמרצת יכולה להתגבר על הכוחות האלקטרוסטטיים והוואן דר ואלס האטרקטיביים בין החלקיקים.
(cf. Adám et al. 2020)

The ultrasonic homogenization setup SonoStation consists of ultrasonic disperser, agitator, pump and tank. It is a complete turn-key setup for mixing applications.

תחנת סונאוסטיישן – מערכת פיזור אולטרה סאונד הכוללת מערבב, טנק ומשאבה. SonoStation הוא הגדרה נוחה מוכנה לסוניקאט עבור אמצעי אחסון בגודל בינוני וגדול יותר

בקשת מידע





סינתזה אולטרה סאונד של חלקיקים וולסטוניט

Wollastonite הוא מינרל אינוסיליקאט סידן עם הנוסחה הכימית CaSiO3 Wollastonite נמצא בשימוש נרחב כמרכיב לייצור מלט, זכוכית, לבנים ואריחים בתעשיית הבנייה, כמו שטף יציקת פלדה, כמו גם תוסף בייצור של ציפויים וצבעים. לדוגמה, wollastonite מספק חיזוק, התקשות, ספיגת שמן נמוכה, ושיפורים אחרים. על מנת להשיג תכונות חיזוק מצוינות של wollastonite, deagglomeration ננו-קנה מידה ופיזור אחיד הם חיוניים.
דורדן ודרודמנד (2021) הדגימו במחקריהם כי פיזור קולי הוא גורם חשוב מאוד המזלזל בגודל ובמורפולוגיה של חלקיקי וולסטוניט באופן משמעותי. כדי להעריך את התרומה של sonication על פיזור ננו wollastonite, צוות המחקר מסונתז חלקיקי wollastonite עם ובלי היישום של אולטרסוניקה בעוצמה גבוהה. לניסויי sonication שלהם, החוקרים השתמשו מעבד אולטרה סאונד UP200H (אולטרסוניקה Hielscher) בתדר של 24 קילו-הרץ למשך 45.0 דקות. התוצאות של ננו-פיזור קולי מוצגים ב- SEM ברזולוציה גבוהה להלן. תמונת SEM מראה בבירור כי מדגם wollastonite לפני טיפול קולי הוא agglomerated ומצטבר; לאחר sonication עם ULTRASONICator UP200H הגודל הממוצע של חלקיקי וולסטוניט הוא כ. 10nm. המחקר מדגים כי פיזור קולי היא טכניקה אמינה ויעילה לסנתז חלקיקים wollastonite. גודל הננו-חלקיק הממוצע יכול להיות נשלט על ידי התאמת פרמטרי העיבוד הקולי.
(cf. דורדן ודרודמנד, 2021)

Ultrasonically prepared nanoparticles of wollastonite.

תמונות SEM של חלקיקי וולסטוניט (A) לפני ו-(B) לאחר ultrasonication באמצעות UP200H מעבד קולי למשך 45.0 דקות.
מחקר ותמונה: ©דורדן ודרודמנד, 2021.

פיזור ננופיל אולטרה סאונד

Sonication היא שיטה רב-תכליתית לפיזור ו deagglomerate nanofillers בנוזלים ובהשמצות, למשל פולימרים, שרפים אפוקסי, מוקשים, תרמופלסטיק וכו '. לכן, sonification נמצא בשימוש נרחב כשיטת פיזור יעילה ביותר ב- R&D וייצור תעשייתי.
Zanghellini ואח ' (2021) חקר את טכניקת הפיזור הקולי עבור nanofillers בשרף אפוקסי. הוא יכול היה להדגים כי sonication היה מסוגל לפזר ריכוזים קטנים וגבוהים של nanofillers לתוך מטריצה פולימר.
השוואת ניסוחים שונים, 0.5 wt% מחומצן CNT הראה את התוצאות הטובות ביותר של כל הדגימות sonicated, חושף התפלגות גודל של רוב agglomerates בטווח דומה לשלוש דגימות המיוצרות רול מיל, כריכה טובה להקשחה, היווצרות של רשת חלחול בתוך הפיזור, אשר מצביע על יציבות נגד משקעים ובכך יציבות נכונה לטווח ארוך. כמויות מילוי גבוהות יותר הראו תוצאות טובות דומות, אבל גם היווצרות של רשתות פנימיות בולטות יותר, כמו גם agglomerates קצת יותר גדול. אפילו ננו-סיבי פחמן (CNF) יכולים להיות מפוזרים בהצלחה באמצעות sonication. פיזור ישיר של ננו-פילרים במערכות הקשוחות ללא ממיסים נוספים הושג בהצלחה, ולכן ניתן לראות בו שיטה ישימה לפיזור פשוט וישר קדימה עם פוטנציאל לשימוש תעשייתי. (cf. Zanghellini et al., 2021)

Ultrasonic dispersion is highly efficient in dispersing nanofillers into polymers and epoxy resins.

השוואה של nanofillers שונים מפוזרים מתקשה באמצעות ultrasonication סוג בדיקה): (א) 0.5 wt% nanofiber פחמן (CNF); (ב) 0.5% CNToxid; (ג) 0.5 wt% פחמן ננו-צינור (CNT); (ד) 0.5 wt% CNT מפוזר למחצה.
מחקר ותמונה: ©זנגליני ואח', 2021

פיזור אולטראסוניות של חלקיקים – הוכח מדעית לעליונות

מחקרים מראים במחקרים מתוחכמים רבים כי פיזור קולי היא אחת הטכניקות מעולה deagglomerate ולהפיץ חלקיקים אפילו בריכוז גבוה בנוזלים. לדוגמה, Vikash (2020) חקר את הפיזור של עומסים גבוהים של ננו-סיליקה בנוזלים צמיגים באמצעות מפזר קולי Hielscher UP400S. במחקרו, הוא מגיע למסקנה כי "פיזור יציב ואחיד של חלקיקים ניתן להשיג באמצעות מכשיר אולטרה sonication בטעינה מוצקה גבוהה בנוזלים צמיגים." [ויקאש, 2020]

בקשת מידע





מפזרים אולטרסוניקה Hielscher משמשים בהצלחה עבור:

  • פיזור
  • מתרסקות
  • התפוררות / כרסום
  • הפחתת גודל החלקיקים
  • סינתזה ננו-חלקיקים ומשפעים
  • פונקציונליזציה של פני השטח
  • שינוי חלקיקים

מעבדי אולטרה סאונד ביצועים גבוהים עבור פיזור חלקיקים

שליטה מדויקת על הפרמטרים של תהליך אולטרסאונד על ידי Hielscher אולטרה סוניק' תוכנה אינטליגנטיתHielscher אולטרסוניקה הוא הספק האמין שלך עבור ציוד קולי ביצועים גבוהים אמין מן המעבדה ואת הפיילוט למערכות תעשייתיות מלאות. אולטרסוניקה של הילשר’ התקנים כוללים חומרה מתוחכמת, תוכנה חכמה וידידותיות יוצאת מן הכלל למשתמש – תוכנן ומיוצר בגרמניה. מכונות אולטראסאונד חזק של Hielscher לפיזור, deagglomeration, סינתזת ננו-חלקיקים ופונקציונליזציה ניתן להפעיל 24/7/365 תחת עומס מלא. בהתאם לתהליך שלך ומתקן הייצור שלך, ultrasonicators שלנו ניתן להפעיל באצווה או במצב בשורה רציף. אביזרים שונים כגון sonotrodes (בדיקות קוליות), קרני האצה, תאי זרימה וכורים זמינים.
צור קשר עכשיו כדי לקבל מידע טכני נוסף, מחקרים מדעיים, פרוטוקולים וציטוט עבור מערכות ננו-פיזור קולי שלנו! הצוות המיומן והותי שלנו ישמח לדון איתך בננו-יישום שלך!

הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו:

נפח תצווה קצב זרימה התקנים מומלצים
1 עד 500mL 10 עד 200mL / min מעלהay
10 עד 2000mL 20 עד 400mL / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 ל 20L 0.2 ל 4 ליטר / דקה UIP2000hdT
10 עד 100 ליטר 2 עד 10L / min UIP4000hdT
N.A. 10 עד 100L / min UIP16000
N.A. יותר גדול אשכול UIP16000

תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!

בקש מידע נוסף

אנא השתמש בטופס שלהלן כדי לבקש מידע נוסף אודות מעבדים אולטרה סאונד, יישומים ומחיר. נשמח לדון בתהליך שלך איתך ולהציע לך מערכת אולטרה סאונד לפגישה הדרישות שלך!









הינכם מתבקשים לשים לב מדיניות פרטיות.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher אולטרסוניקה מייצרת הומוגניזרים אולטראסוניות ביצועים גבוהים עבור ערבוב יישומים, פיזור, אמולסיה וחילוץ על מעבדה, טייס בקנה מידה תעשייתי.



ספרות/הפניות


עובדות שראוי לדעת

מהם חומרים ננו מובנים?

מבנה ננו מוגדר כאשר לפחות ממד אחד של מערכת הוא פחות מ 100nm. במילים אחרות, ננו מבנה הוא מבנה המאופיין בגודל הביניים שלו בין קנה מידה מיקרוסקופי ומולקולרי. על מנת לתאר ננו-מבנים להבדיל כראוי, יש צורך להבדיל בין מספר הממדים בנפח של אובייקט אשר על nanoscale.
להלן, אתה יכול למצוא כמה מונחים חשובים המשקפים מאפיינים ספציפיים של חומרים ננו מובנים:
טווח גודל ננומטרי: כ- 1 עד 100 ננומטר טווח גודל.
ננומטרי: חומר עם כל מבנים פנימיים או חיצוניים בממד הננומטרי. המונחים חלקיק חלקיקים וחלקיקים אולטרה-דקים (UFP) משמשים לעתים קרובות שם נרדף למרות שחלקיקים אולטרה-דקים עשויים להיות בעלי גודל חלקיקים המגיע לטווח המיקרומטר.
ננו-אובייקט: חומר בעל ממד ננומטרי היקפי אחד או יותר. ננו-חלקיק: ננו-אובייקט עם שלושה ממדים ננומטריים חיצוניים
ננופייבר: כאשר שני ממדים ננומטריים חיצוניים דומים וממד שלישי גדול יותר נמצאים בננו-חומרים, הוא מכונה ננופייבר.
ננו-קומפוסיט: מבנה רב-שלבי עם שלב אחד לפחות בממד הננומטרי.
ננו מבנה: הרכב של חלקים המרכיבים מחוברים באזור ננומטרי.
חומרים ננו מובנים: חומרים המכילים ננו-מבנה פנימי או פני השטח.
(cf. Jeevanandam et al., 2018)


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher אולטרסוניקה מייצרת homogenizers קולי ביצועים גבוהים מ מַעבָּדָה ל גודל תעשייתי.