פיזור אולטראסוניות של סיליקה (SiO2)

סיליקה, המכונה גם SiO2, ננו-סיליקה או מיקרו סיליקה משמש משחת שיניים, מלט, גומי סינתטי, פולימר ביצועים גבוהים או במוצרי מזון כמו מעבה, adsorbent, חומר נגד caking, או מנשא עבור ניחוחות וטעמים. להלן תוכלו ללמוד עוד על השימושים של nanosilica ו microsilica ואיך ההשפעות sonomechanical של אולטרסוניקה יכול לשפר את יעילות התהליך ואת ביצועי המוצר הסופי על ידי ביצוע השעיות סיליקה טובה יותר או סינתזה משופרת nanoparticle סיליקה.

פיזור סיליקה / השעיית סיליקה / ננו סיליקה (SiO2)

סיליקה זמינה במגוון רחב של צורות הידרופיליות והידרופוביות ויש לה גודל חלקיקים פיין מאוד של כמה מיקרומטרים עד כמה ננומטר. בדרך כלל סיליקה אינה מפוזרת היטב לאחר הרטבה. זה גם מוסיף הרבה microbubbles ניסוח המוצר. Ultrasonication היא טכנולוגיית תהליך יעילה לפזר מיקרו סיליקה וננו-סיליקה ולהסיר גז מומס ובועות מיקרו מן הניסוח.

פיזור אולטראסוניות של סיליקה Fumed: Homogenizer אולטראסוניות Hielscher UP400S מפזר אבקת סיליקה מהר וביעילות לתוך יחיד, מונו-פיזור, ננו-חלקיקים.

פיזור אולטראסוניות של Fumed Silicia במים באמצעות UP400S אולטראסוניות homogenizer

עבור יישומים רבים של ננו בגודל או מיקרו גודל סיליקה, פיזור טוב ואחיד חשוב מאוד. לעתים קרובות, מתלה סיליקה מונו-פיזור נדרש, למשל למדידת גודל חלקיקים. במיוחד לשימוש דיו או ציפויים ופולימרים כדי לשפר את עמידות השריטות, חלקיקי סיליקה צריך להיות קטן מספיק כדי לא להפריע לאור הנראה כדי למנוע אובך ולשמור על שקיפות. עבור רוב ציפויים חלקיקי סיליקה צריך להיות קטן יותר מ 40nm כדי למלא דרישה זו. עבור יישומים אחרים, agglomeration חלקיק סיליקה מעכב כל חלקיק סיליקה בודדים לקיים אינטראקציה עם התקשורת שמסביב.
homogenizers אולטראסוניות יעילים יותר בפיזור סיליקה מאשר שיטות ערבוב גייה גבוהה אחרות, כגון מערבלי סיבוב או מסיתים טנק. התמונה שלהלן מראה תוצאה אופיינית של פיזור קולי של סיליקה fumed במים.

The picture shows a typical result of ultrasonic dispersing of fumed silica in water.

פיזור אולטראסוניות של סיליקה Fumed במים

עיבוד יעיל בהפחתת גודל סיליקה

פיזור אולטראסוניות של ננו-סיליקה עדיפה על שיטות ערבוב גיה גבוהה אחרות, כגון IKA Ultra-Turrax. אולטרסוניקה מייצרת השעיות של גודל חלקיק סיליקה קטן יותר ultrasonication היא הטכנולוגיה חסכונית יותר באנרגיה. פוהל ושוברט השוו את הקטנת גודל החלקיקים של Aerosil 90 (2%wt) במים באמצעות אולטרה-Turrax (rotor-stator-מערכת) עם זה של Hielscher UIP1000hd (מכשיר קולי 1kW). הגרפיקה שלהלן מציגה את התוצאות המעוותות של תהליך אולטראסוניות. כתוצאה מהמחקר שלו פול הגיע למסקנה, כי "באנרגיה ספציפית קבועה אולטרסאונד EV הוא יעיל יותר מאשר הרוטור-stator-מערכת." אחידות גודל חלקיק אנרגיה וסיליקה הם בעלי חשיבות עליונה בתהליכי ייצור, שבהם עלות הייצור, קיבולת התהליך ואיכות המוצר חשובים.

Ultrasonic dispersion of nano-silica compared to other high-shear mixing methods, such as an IKA Ultra-Turrax

אולטרסוניקה לעומת אולטרה turrax עבור פיזור סיליקה

התמונות שלהלן מראות את התוצאות שפוהל השיג על ידי sonicating סיליקה ספריי להקפיא גרגרים. (לחץ על התמונות להגדלה!)

ריסוס סיליקה Freeze גרגרים לפני Sonicationנפיצה סיליקה לאחר Sonication
(משמאל: לפני sonication, מימין: לאחר sonication)

בקש מידע נוסף!

אנא השתמש בטופס שלמטה, אם ברצונך לבקש מידע נוסף בנוגע לשימוש אולטרסאונד בפיזור של סיליקה. נשמח להציע לך מערכת קולית בדרישות שלך.









הינכם מתבקשים לשים לב מדיניות פרטיות.


מהי סיליקה (SiO2, דו תחמוצת הסיליקון)?

סיליקה (בך: Silica) היא תרכובת כימית המורכבת מסיליקון וחמצן עם הנוסחה הכימית SiO2, או דו-תחמוצת הסיליקון. ישנן צורות רבות ושונות של סיליקה, כגון קוורץ מותך, סיליקה אדים, ג'ל סיליקה, ו aerogels. סיליקה קיימת כתרכובת של מספר מינרלים כמוצר סינתטי. סיליקה נמצאת בדרך כלל בטבע כמו קוורץ, באורגניזמים חיים שונים. דו תחמוצת הסיליקון מתקבלת על ידי כרייה וטיהור של קוורץ. שלוש הצורות העיקריות של סיליקה אמורפית הן סיליקה פירוגנית, סיליקה מואצת וג'ל סיליקה.

סיליקה Fumed / סיליקה פירוגנית

שריפת סיליקון טטריכלוריד (SiCl4) בלהבת מימן עשירה בחמצן מייצרת עשן של SiO2 – סיליקה מגורלת. לחלופין, אידוי חול קוורץ בקשת חשמלית 3000 מעלות C, מייצר סיליקה fumed, מדי. בשני התהליכים, הטיפות המיקרוסקופיות של פתיל סיליקה אמורפי לתוך חלקיקים משניים מסועפים, דמויי שרשרת ותלת מימדיים. חלקיקים משניים אלה לאחר מכן agglomerate לתוך אבקה לבנה עם צפיפות בתפזורת נמוכה מאוד ושטח פני השטח גבוה מאוד. גודל החלקיקים העיקרי של סיליקה לא נקבובי הוא בין 5 ל-50 00 00 00 000 00:00.00,000.00.00.00.00,000.00,000 00:0 לסיליקה הדאתה יש אפקט עיבוי חזק מאוד. לפיכך, סיליקה fumed משמש מילוי elastomer סיליקון והתאמה צמיגות בצבעים, ציפויים, דבקים, הדפסת דיו או צרפים פוליאסטר בלתי סתה. סיליקה Fumed ניתן לטפל כדי להפוך אותו הידרופובי או הידרופילי עבור נוזל אורגני או יישומים מים. סיליקה הידרופובית היא רכיב דפואמר יעיל (חומר נגד קצף).
לחץ כאן, כדי לקרוא על degassing אולטראסוניות וdeoaming.
סיליקה Fumed CAS מספר 112945-52-5

אדי סיליקה / מיקרוסיליקה

אדי סיליקה היא אבקה עדינה במיוחד, בגודל ננו הידועה גם בשם מיקרו סיליקה. אדי סיליקה הוא לא להתבלבל עם סיליקה fued. תהליך הייצור, מורפולוגיה חלקיקים ושדות של יישום של אדי סיליקה הם כולם שונים מאלה של סיליקה fumed. אדי סיליקה הוא צורה אמורפית, לא גבישית, פולימורפית של SiO2. אדי סיליקה מורכבים מחלקיקים כדוריים בקוטר חלקיקים ממוצע של 150 00 00 00 00 00:00.00.00.00,000.00,000.00,000.00,000.0 היישום הבולט ביותר של אדי סיליקה הוא כמו חומר pozzolanic עבור בטון ביצועים גבוהים. הוא מתווסף בטון מלט פורטלנד כדי לשפר את תכונות בטון, כמו כוח דחיסה, כוח קשר, והתנגדות שחיקה. מעבר לכך, אדי סיליקה מפחיתים את חמלת הבטון ליוני כלוריד. זה מגן על הפלדה המחזקת של בטון מפני קורוזיה.
כדי ללמוד עוד על ערבוב אולטראסוניות של מלט ואדים סיליקה, אנא לחץ כאן!
סיליקה Fume CAS מספר: 69012-64-2, סיליקה Fume EINECS מספר: 273-761-1

סיליקה מואצת

סיליקה מואצת היא צורה אמורפית סינתטית אבקתית לבנה של SiO2. סיליקה מזרז משמש מילוי, מרכך או שיפור ביצועים פלסטיק או גומי, למשל צמיגים. שימושים אחרים כוללים ניקוי, עיבוי או ליטוש סוכן במשחות שיניים.
לקבלת מידע נוסף על ערבוב אולטראסוניות בייצור משחת שיניים, אנא לחץ כאן!
חלקיקים ראשוניים של סיליקה fumed יש קוטר של בין 5 ו 100 nm, בעוד גודל agglomerate הוא עד 40 μm עם גודל נקבוביות ממוצע הוא גדול מ 30 נמיר. כמו סיליקה פירוגנית, סיליקה מואצת היא בעצם לא microporous.
סיליקה Fumed מיוצר על ידי משקעים מתמיסה המכילה מלחי סיליפט. לאחר תגובה של תמיסת סיליאט נייטרלי עם חומצה מינרלית, חומצה גופרתית ופתרונות נתרן סיליקטי מתווספים בו זמנית עם תסיסה, כגון תסיסה אולטראסוניות, למים. סיליקה מזרזת בתנאים חומציים. מלבד גורמים, כגון משך המשקעים, קצב התוספת של מגיבים, טמפרטורה וריכוז, ו pH, השיטה והעוצמה של תסיסה יכול לשנות את המאפיינים של סיליקה. תסיסה סונומכנית בתא כור אולטראסוניות היא שיטה יעילה לייצר גודל חלקיקים עקבי ואחיד. תסיסה אולטראסוניות בטמפרטורות גבוהות מונע היווצרות של שלב ג'ל.
לקבלת מידע נוסף על משקעים בסיוע ultrasonically של ננו חומרים, כגון סיליקה מזרז, אנא לחץ כאן!
סיליקה מואצת CAS מספר: 7631-86-9

קולואיד סיליקה / סיליקה קולואיד

סיליקה קולואידית היא השעיה של חלקיקי סיליקה לא ספוריים עדינים, אמורפיים, בעיקר כדוריים בשלב נוזלי.
השימושים הנפוצים ביותר של קולואידים סיליקה הם כסיוע ניקוז בנייר, שוחק עבור ליטוש וופל סיליקון, זרז בתהליכים כימיים, סופג לחות, תוסף ציפויים התנגדות שפשוף, או פעילי שטח עבור flocculating, קרישה, פיזור או ייצוב.
למידע נוסף על סיליקה קולואידית בציפויי פולימר נגדיים לסחף, לחצו כאן!

הייצור של סיליקה קולואידית הוא תהליך רב שלבי. נטרול חלקי של פתרון אלקלי-סיליקט מוביל להיווצרות גרעיני סיליקה. יחידות המשנה של חלקיקי סיליקה קולואידית נמצאות בדרך כלל בטווח שבין 1 ל- 5 נה"מ. בהתאם לתנאי הפולימר ניתן לחבר יחידות משנה אלה יחד. על ידי הפחתת ה-pH מתחת 7 או על ידי תוספת של מלח היחידות נוטים להתמזג יחד בשרשראות, אשר נקראים לעתים קרובות ג'לים סיליקה. אחרת, יחידות המשנה נשארות מופרדות וגדלות בהדרגה. המוצרים וכתוצאה מכך נקראים לעתים קרובות סולס סיליקה או סיליקה מזרז. מתלה סיליקה קולואידית מיוצב על ידי התאמת pH ולאחר מכן מרוכז, למשל על ידי אידוי.
למידע נוסף על השפעות סונומכניות בתהליכי סול-ג'ל, לחצו כאן!

סיכון בריאותי סיליקה

דו תחמוצת סיליקון גבישית יבשה או מוטסת הוא קרצינוגן ריאות אנושי שיכול לגרום למחלת ריאות חמורה, סרטן ריאות או מחלות אוטואימוניות מערכתיות. כאשר אבק סיליקה הוא שאיפה ונכנס לריאות זה גורם להיווצרות של רקמת צלקת ומפחית את הריאות היכולת לקחת חמצן (סיליקוזיס). הרטבה ופיזור של SiO2 לתוך שלב נוזלי, למשל על ידי הומוגניזציה אולטראסוניות, מבטל את הסיכון של שאיפה. לכן הסיכון של מוצר נוזלי המכיל SiO2 לגרום סיליקוזיס הוא נמוך מאוד. אנא השתמשו בציוד הגנה אישי מתאים כאשר מטפלים בסיליקה בצורת אבקה יבשה!

סִפְרוּת

  • Markus Pohl, Helmar Schubert (2004): Dispersion and deagglomeration of nanoparticles in aqueous solutions, 2004 Partec

ריסוס סיליקה Freeze גרגרים לפני Sonication
סיליקה לפני sonication

נפיצה סיליקה לאחר Sonication
סיליקה לאחר sonication

בקשת מידע