नैनोमटेरियल्स (नैनोपार्टिकल्स) का अल्ट्रासोनिक फैलाव
नैनोमैटेरियल्स उच्च प्रदर्शन सामग्री, सनस्क्रीन, प्रदर्शन कोटिंग्स, या प्लास्टिक कंपोजिट के रूप में विविध उत्पादों का एक अभिन्न अंग बन गए हैं। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन का उपयोग नैनो-आकार के कणों को तरल पदार्थ, जैसे पानी, तेल, सॉल्वैंट्स या रेजिन में फैलाने के लिए किया जाता है।
नैनोकणों का अल्ट्रासोनिक फैलाव
का आवेदन नैनोकणों का अल्ट्रासोनिक फैलाव कई गुना प्रभाव पड़ता है। सबसे स्पष्ट है तरल पदार्थों में सामग्री का फैलाव कण समूह को तोड़ने के लिए। एक अन्य प्रक्रिया के दौरान अल्ट्रासाउंड का आवेदन है कण संश्लेषण या वर्षा. आम तौर पर, यह छोटे कणों और बढ़े हुए आकार की एकरूपता की ओर जाता है। अल्ट्रासोनिक cavitation कण सतहों पर सामग्री हस्तांतरण में भी सुधार करता है। इस प्रभाव का उपयोग सतह को बेहतर बनाने के लिए किया जा सकता है कार्यात्मककरण उच्च विशिष्ट सतह क्षेत्र वाली सामग्रियों की।
नैनोमैटेरियल्स का फैलाव और आकार में कमी
नैनोमटेरियल्स, जैसे धातु ऑक्साइड, नैनोक्ले या कार्बन नैनोट्यूब एक तरल में मिश्रित होने पर ढेर हो जाते हैं। deagglomerating के प्रभावी साधन और फैलाना पाउडर को गीला करने के बाद बंधन बलों को दूर करने के लिए आवश्यक हैं। जलीय और गैर-जलीय निलंबन में एग्लोमरेट संरचनाओं का अल्ट्रासोनिक ब्रेकअप नैनोसाइज़ सामग्री की पूरी क्षमता का उपयोग करने की अनुमति देता है। एक चर ठोस सामग्री के साथ नैनोपार्टिकुलेट एग्लोमेरेट्स के विभिन्न फैलाव पर जांच ने अन्य प्रौद्योगिकियों, जैसे रोटर स्टेटर मिक्सर (जैसे अल्ट्रा टर्रैक्स), पिस्टन होमोजेनाइज़र, या गीले मिलिंग विधियों, जैसे मनका मिलों या कोलाइड मिलों की तुलना में अल्ट्रासाउंड के काफी लाभ का प्रदर्शन किया है। Hielscher अल्ट्रासोनिक सिस्टम काफी उच्च ठोस सांद्रता पर चलाया जा सकता है। उदाहरण के लिए सिलिका टूट-फूट दर से स्वतंत्र पाया गया 50% तक ठोस एकाग्रता वजन से। अल्ट्रासाउंड उच्च सांद्रता मास्टर-बैचों के फैलाव के लिए लागू किया जा सकता है – कम और उच्च चिपचिपापन तरल पदार्थ प्रसंस्करण। यह अल्ट्रासाउंड को पेंट और कोटिंग्स के लिए अच्छा प्रसंस्करण समाधान बनाता है, जो विभिन्न मीडिया, जैसे पानी, राल या तेल पर आधारित होता है।

अल्ट्रासोनिक homogenizer UP400St नैनो-फैलाव के लिए
अल्ट्रासोनिक cavitation
अल्ट्रासोनिकेशन द्वारा फैलाव और deagglomeration अल्ट्रासोनिक cavitation का एक परिणाम है। अल्ट्रासाउंड के लिए तरल पदार्थ को उजागर करते समय, ध्वनि तरंगें जो तरल में फैलती हैं, परिणामस्वरूप उच्च दबाव और कम दबाव चक्र बारी-बारी से होते हैं। यह व्यक्तिगत कणों के बीच आकर्षित बलों पर यांत्रिक तनाव लागू करता है। अल्ट्रासोनिक cavitation तरल पदार्थ में 1000km/hr (लगभग 600mph) तक की उच्च गति वाले तरल जेट का कारण बनता है। ऐसे जेट कणों के बीच उच्च दबाव पर तरल दबाते हैं और उन्हें एक दूसरे से अलग करते हैं। छोटे कण तरल जेट के साथ त्वरित होते हैं और उच्च गति पर टकराते हैं। यह अल्ट्रासाउंड को फैलाने के लिए एक प्रभावी साधन बनाता है, लेकिन इसके लिए भी निरुद्देश्य घूमना माइक्रोन आकार और उप माइक्रोन आकार के कणों की।
अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त कण संश्लेषण /
नैनोकणों को संश्लेषण या वर्षा द्वारा नीचे-ऊपर उत्पन्न किया जा सकता है। सोनोकेमिस्ट्री नैनोसाइज यौगिकों को तैयार करने के लिए उपयोग की जाने वाली शुरुआती तकनीकों में से एक है। अपने मूल काम में सुस्लिक, सोनिकेटेड फे (सीओ)5 या तो एक साफ तरल के रूप में या एक डीक्लिन समाधान में और 10-20nm आकार अनाकार लोहे नैनोकणों प्राप्त किया। आम तौर पर, एक सुपरसैचुरेटेड मिश्रण अत्यधिक केंद्रित सामग्री से ठोस कणों का निर्माण शुरू कर देता है। अल्ट्रासोनिकेशन पूर्व-कर्सर के मिश्रण में सुधार करता है और कण सतह पर बड़े पैमाने पर हस्तांतरण को बढ़ाता है। इससे छोटे कण आकार और उच्च एकरूपता होती है।

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अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके भूतल कार्यात्मककरण
कई नैनोमटेरियल्स, जैसे धातु ऑक्साइड, इंकजेट स्याही और टोनर पिगमेंट, या प्रदर्शन के लिए भराव कोटिंग्स, सतह कार्यात्मकता की आवश्यकता होती है। प्रत्येक व्यक्तिगत कण की पूरी सतह को कार्यात्मक बनाने के लिए, एक अच्छी फैलाव विधि की आवश्यकता होती है। जब फैलाया जाता है, तो कण आमतौर पर कण सतह पर आकर्षित अणुओं की एक सीमा परत से घिरे होते हैं। नए कार्यात्मक समूहों को कण सतह तक पहुंचने के लिए, इस सीमा परत को तोड़ने या हटाने की आवश्यकता है। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन से उत्पन्न तरल जेट 1000 किमी / घंटा तक की गति तक पहुंच सकते हैं। यह तनाव आकर्षित करने वाले बलों को दूर करने में मदद करता है और कार्यात्मक अणुओं को कण सतह तक ले जाता है। में सोनोकेमिस्ट्री, इस प्रभाव का उपयोग छितरी हुई उत्प्रेरक के प्रदर्शन में सुधार के लिए किया जाता है।
कण आकार माप से पहले अल्ट्रासोनिकेशन
नमूनों की अल्ट्रासोनिकेशन आपके कण आकार या आकृति विज्ञान माप की सटीकता में सुधार करती है। नया सोनोस्टेप एक कॉम्पैक्ट डिजाइन में नमूनों के अल्ट्रासाउंड, सरगर्मी और पंपिंग को जोड़ती है। इसे संचालित करना आसान है और इसका उपयोग विश्लेषणात्मक उपकरणों, जैसे कण आकार विश्लेषक को सोनिकेटेड नमूने देने के लिए किया जा सकता है। तीव्र sonication अधिक सुसंगत परिणाम के लिए अग्रणी agglomerated कणों को फैलाने में मदद करता है.अधिक पढ़ने के लिए यहां क्लिक करें!
लैब और उत्पादन स्केल के लिए अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण
अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर और deagglomeration और फैलाव के लिए प्रवाह कोशिकाओं के लिए उपलब्ध हैं प्रयोगशाला और उत्पादन स्तर। औद्योगिक प्रणालियों को आसानी से इनलाइन काम करने के लिए रेट्रोफिट किया जा सकता है। अनुसंधान और प्रक्रिया विकास के लिए हम इसका उपयोग करने की सलाह देते हैं UIP1000HD (1,000 वाट).
Hielscher नैनोमटेरियल्स के कुशल फैलाव के लिए अल्ट्रासोनिक उपकरणों और सहायक उपकरण की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करता है, उदाहरण के लिए पेंट, स्याही और कोटिंग्स में।
- कॉम्पैक्ट प्रयोगशाला उपकरण तक का 400 वाट शक्ति.
इन उपकरणों को मुख्य रूप से नमूना तैयार करने या प्रारंभिक व्यवहार्यता अध्ययन के लिए उपयोग किया जाता है और किराये के लिए उपलब्ध हैं. - 500 और 1,000 और 2,000 वाट अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर की तरह UIP1000hd प्रवाह सेल और विभिन्न बूस्टर सींग और sonotrodes के साथ सेट बड़ी मात्रा धाराओं को संसाधित कर सकते हैं।
इस तरह के उपकरणों का उपयोग बेंच-टॉप या पायलट प्लांट स्केल में मापदंडों (जैसे: आयाम, परिचालन दबाव, प्रवाह दर आदि) के अनुकूलन में किया जाता है। - के अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर 2kW, 4kW, 10किलोवॉट और 16किलोवाट और ऐसी कई इकाइयों के बड़े समूह लगभग किसी भी स्तर पर उत्पादन मात्रा धाराओं को संसाधित कर सकते हैं।
बेंच टॉप उपकरण प्रक्रिया परीक्षणों को चलाने के लिए अच्छी परिस्थितियों में किराये के लिए उपलब्ध है। इस तरह के परीक्षणों के परिणामों को उत्पादन स्तर तक रैखिक किया जा सकता है - प्रक्रिया विकास में शामिल जोखिम और लागत को कम करना। हमें ऑनलाइन, फोन पर या व्यक्तिगत रूप से आपकी सहायता करने में खुशी होगी। कृपया खोजें हमारे पते यहाँ, या नीचे दिए गए फॉर्म का उपयोग करें।
नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकेटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
बैच वॉल्यूम | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
---|---|---|
1 से 500mL | 10 से 200mL/मिनट | यूपी100एच |
10 से 2000mL | 20 से 400mL/मिनट | यूपी200एचटी, UP400St |
0.1 से 20L | 0.2 से 4L/मिनट | यूआईपी2000एचडीटी |
10 से 100L | 2 से 10 लीटर/मिनट | यूआईपी4000एचडीटी |
एन.ए. | 10 से 100 लीटर/मिनट | UIP16000 |
एन.ए. | बड़ा | का क्लस्टर UIP16000 |
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नैनोमैटेरियल्स – पृष्ठभूमि की जानकारी
नैनोमटेरियल्स आकार में 100nm से कम की सामग्री हैं। वे तेजी से पेंट, स्याही और कोटिंग्स के योगों में प्रगति कर रहे हैं। नैनोमटेरियल्स तीन व्यापक श्रेणियों में आते हैं: धातु ऑक्साइड, नैनोक्ले, और कार्बन नैनोट्यूब. धातु-ऑक्साइड नैनोकणों में नैनोस्केल जिंक ऑक्साइड, टाइटेनियम ऑक्साइड, आयरन ऑक्साइड, सेरियम ऑक्साइड और ज़िरकोनियम ऑक्साइड, साथ ही मिश्रित-धातु यौगिक जैसे इंडियम-टिन ऑक्साइड और ज़िरकोनियम और टाइटेनियम, साथ ही मिश्रित-धातु यौगिक जैसे इंडियम-टिन ऑक्साइड शामिल हैं। इस छोटी सी बात का कई विषयों पर प्रभाव पड़ता है, जैसे कि भौतिकी, रसायन शास्त्र और जीव विज्ञान। पेंट और कोटिंग्स में नैनोमटेरियल्स सजावटी जरूरतों (जैसे रंग और चमक), कार्यात्मक उद्देश्यों (जैसे चालकता, माइक्रोबियल निष्क्रियता) को पूरा करते हैं और पेंट और कोटिंग्स की सुरक्षा (जैसे खरोंच प्रतिरोध, यूवी स्थिरता) में सुधार करते हैं। विशेष रूप से नैनो-आकार के धातु-ऑक्साइड, जैसे TiO2 और ZnO या एल्यूमिना, सेरिया और सिलिका और नैनो-आकार के पिगमेंट नए पेंट और कोटिंग फॉर्मूलेशन में आवेदन पाते हैं।
जब पदार्थ आकार में कम हो जाता है तो यह अपनी विशेषताओं को बदल देता है, जैसे कि रंग और रासायनिक प्रतिक्रिया जैसे अन्य पदार्थों के साथ बातचीत। विशेषताओं में परिवर्तन इलेक्ट्रॉनिक गुणों के परिवर्तन के कारण होता है। द्वारा कण आकार में कमी, सामग्री की सतह क्षेत्र बढ़ जाती है। इसके कारण, परमाणुओं का एक उच्च प्रतिशत अन्य पदार्थों के साथ बातचीत कर सकता है, उदाहरण के लिए रेजिन के मैट्रिक्स के साथ।
सतह गतिविधि नैनोमटेरियल्स का एक प्रमुख पहलू है। ढेर और एकत्रीकरण सतह क्षेत्र को अन्य पदार्थ के संपर्क से रोकता है। केवल अच्छी तरह से छितरी हुई या एकल-छितरी हुई कण ही मामले की पूर्ण लाभकारी क्षमता का उपयोग करने की अनुमति देती हैं। परिणाम में, अच्छा फैलाव समान प्रभाव प्राप्त करने के लिए आवश्यक नैनोमैटेरियल्स की मात्रा को कम करता है। चूंकि अधिकांश नैनोमैटेरियल्स अभी भी काफी महंगे हैं, इसलिए नैनोमटेरियल्स युक्त उत्पाद फॉर्मूलेशन के व्यावसायीकरण के लिए यह पहलू उच्च महत्व का है। आज, कई नैनोमैटेरियल्स एक सूखी प्रक्रिया में उत्पादित होते हैं। नतीजतन, कणों को तरल योगों में मिश्रित करने की आवश्यकता होती है। यह वह जगह है जहां अधिकांश नैनोकण गीलेपन के दौरान समूह बनाते हैं। विशेष अधिक कार्बन नैनोट्यूब बहुत सामंजस्यपूर्ण होते हैं जिससे उन्हें पानी, इथेनॉल, तेल, बहुलक या एपॉक्सी राल जैसे तरल पदार्थों में फैलाना मुश्किल हो जाता है। पारंपरिक प्रसंस्करण उपकरण, जैसे उच्च-कतरनी या रोटर-स्टेटर मिक्सर, उच्च दबाव वाले होमोजेनाइज़र या कोलाइड और डिस्क मिलें नैनोकणों को असतत कणों में अलग करने में कम पड़ जाती हैं। विशेष रूप से कई नैनोमीटर से माइक्रोन के जोड़े तक छोटे पदार्थ के लिए, अल्ट्रासोनिक कैविटेशन समूह, समुच्चय और यहां तक कि प्राइमरी को तोड़ने में बहुत प्रभावी है। जब अल्ट्रासाउंड के लिए इस्तेमाल किया जा रहा है निरुद्देश्य घूमना उच्च सांद्रता वाले बैचों में, अल्ट्रासोनिक कैविटेशन के परिणामस्वरूप तरल जेट धाराएं, कणों को 1000km/h तक के वेग से एक दूसरे से टकराती हैं। यह एग्लोमेरेट्स और यहां तक कि प्राथमिक कणों में वैन डेर वाल्स बलों को तोड़ता है।