प्रबलित कंपोजिट के अल्ट्रासोनिक सूत्रीकरण

• कंपोजिट अद्वितीय सामग्री गुणों को दिखाते हैं जैसे कि काफी बढ़ाया थर्मो-स्थिरता, लोचदार मापांक, तन्य शक्ति, फ्रैक्चर ताकत और इसलिए व्यापक रूप से कई गुना उत्पादों के निर्माण में उपयोग किया जाता है।
• सोनिकेशन अत्यधिक छितरी हुई सीएनटी, ग्राफीन आदि के साथ उच्च गुणवत्ता वाले नैनोकंपोजिट का उत्पादन करने के लिए सिद्ध होता है।
• प्रबलित कंपोजिट के निर्माण के लिए अल्ट्रासोनिक उपकरण औद्योगिक पैमाने पर उपलब्ध है।

नैनोकम्पोजिट

नैनोकंपोजिट अपने यांत्रिक, विद्युत, थर्मल, ऑप्टिकल, विद्युत रासायनिक और/या उत्प्रेरक गुणों से उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं।
या उनके असाधारण उच्च पहलू अनुपात के वॉल्यूम अनुपात के लिए उनकी असाधारण उच्च सतह के कारण, नैनोकंपोजिट पारंपरिक कंपोजिट की तुलना में काफी अधिक प्रदर्शनकारी हैं। नैनो कण जैसे गोलाकार सिलिका, खनिज शीट जैसे एक्सफोलिएटेड ग्राफीन या मिट्टी, या नैनो फाइबर जैसे कार्बन नैनोट्यूब या इलेक्ट्रोस्पून फाइबर अक्सर सुदृढीकरण के लिए उपयोग किए जाते हैं।
उदाहरण के लिए, विद्युत और तापीय चालकता में सुधार के लिए कार्बन नैनोट्यूब जोड़े जाते हैं, नैनो सिलिका का उपयोग यांत्रिक, थर्मल और जल-प्रतिरोध गुणों में सुधार के लिए किया जाता है। अन्य प्रकार के नैनोपार्टिकुलेट उन्नत ऑप्टिकल गुण, ढांकता हुआ गुण, गर्मी प्रतिरोध या यांत्रिक गुण जैसे कठोरता, ताकत और जंग और क्षति के प्रतिरोध को बढ़ाते हैं।

अल्ट्रासोनिक रूप से तैयार नैनोकंपोजिट के लिए उदाहरण:

• कार्बन नैनोट्यूब (CNT) एक विनाइल एस्टर मैट्रिक्स में
• निकल धातु मैट्रिक्स में सीएनटी / कार्बन प्याज / नैनो हीरे
• मैग्नीशियम मिश्र धातु मैट्रिक्स में सीएनटी
• पॉलीविनाइल अल्कोहल (पीवीए) मैट्रिक्स में सीएनटी
• एक एपॉक्सी राल मैट्रिक्स में मल्टीवॉल्ड कार्बन नैनोट्यूब (MWCNT) (इलाज एजेंट के रूप में मिथाइल टेट्राहाइड्रोफथलिक एनहाइड्राइड (MTHPA) का उपयोग करके)
• एक पाली (विनाइल अल्कोहल) (पीवीए) मैट्रिक्स में ग्राफीन ऑक्साइड
• मैग्नीशियम मैट्रिक्स में SiC नैनोकणों
• नैनो सिलिका (एरोसिल) एक पॉलीस्टाइनिन मैट्रिक्स में
• एक लचीले पॉलीयुरेथेन (पीयू) मैट्रिक्स में चुंबकीय लौह ऑक्साइड
• एक ग्रेफाइट/पॉली (विनाइल क्लोराइड) में निकल ऑक्साइड
• पॉली-लैक्टिक-सह-ग्लाइकोलिक एसिड (पीएलजीए) मैट्रिक्स में टाइटेनिया नैनोपार्टिकल्स
• पॉली-लैक्टिक-सह-ग्लाइकोलिक एसिड (पीएलजीए) मैट्रिक्स में नैनो हाइड्रोक्सीपाटाइट

अल्ट्रासोनिक फैलाव

अल्ट्रासोनिक प्रक्रिया मापदंडों को बिल्कुल नियंत्रित किया जा सकता है और सामग्री संरचना और वांछित आउटपुट गुणवत्ता के लिए बेहतर रूप से अनुकूलित किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक फैलाव नैनो कणों जैसे सीएनटी या ग्राफीन को नैनोकंपोजिट में शामिल करने की अनुशंसित तकनीक है। वैज्ञानिक स्तर पर लंबे समय तक परीक्षण किया गया और कई औद्योगिक उत्पादन संयंत्र पर लागू किया गया, अल्ट्रासोनिक फैलाव और नैनोकंपोजिट का निर्माण एक अच्छी तरह से स्थापित विधि है। नैनो सामग्री के अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण में Hielscher का लंबा अनुभव एक गहन परामर्श, एक उपयुक्त अल्ट्रासोनिक सेटअप की सिफारिश और प्रक्रिया विकास और अनुकूलन के दौरान सहायता सुनिश्चित करता है।
अधिकतर, प्रबलित नैनो कणों को प्रसंस्करण के दौरान मैट्रिक्स में फैलाया जाता है। निचले पैमाने पर जोड़े गए नैनो सामग्री रेंज का वजन प्रतिशत (द्रव्यमान अंश), उदाहरण के लिए 0.5% से 5%, क्योंकि सोनिकेशन द्वारा प्राप्त वर्दी फैलाव प्रबलित भराव और उच्च सुदृढीकरण प्रदर्शन को बचाने की अनुमति देता है।
विनिर्माण में अल्ट्रासोनिक्स का एक विशिष्ट अनुप्रयोग नैनोपार्टिकुलेट-राल समग्र का निर्माण है। सीएनटी-प्रबलित विनाइल एस्टर का उत्पादन करने के लिए, सोनिकेशन का उपयोग सीएनटी को फैलाने और कार्यात्मक बनाने के लिए किया जाता है। इन सीएनटी-विनाइल एस्टर को बढ़ाया विद्युत और यांत्रिक गुणों की विशेषता है।
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ग्राफीन

ग्राफीन असाधारण भौतिक गुण, एक उच्च पहलू अनुपात और कम घनत्व प्रदान करता है। हल्के, उच्च शक्ति पॉलिमर प्राप्त करने के लिए ग्राफीन और ग्राफीन ऑक्साइड को एक समग्र मैट्रिक्स में एकीकृत किया जाता है। यांत्रिक सुदृढीकरण प्राप्त करने के लिए, ग्राफीन शीट/प्लेटलेट्स को बहुत महीन फैलाया जाना चाहिए, क्योंकि एग्लोमेरेटेड ग्राफीन शीट मजबूत प्रभाव को काफी हद तक सीमित कर देती हैं।
वैज्ञानिक अनुसंधान से पता चला है कि सुधार की भयावहता ज्यादातर मैट्रिक्स में ग्राफीन शीट के फैलाव ग्रेड पर निर्भर है। केवल सजातीय रूप से फैला हुआ ग्राफीन वांछित प्रभाव देता है। इसकी मजबूत हाइड्रोफोबिसिटी और वैन डेर वाल्स आकर्षण के कारण, ग्राफीन कमजोर रूप से बातचीत करने वाली मोनोलेयर्ड शीट के गुच्छे में एकत्रित और एकत्रित होने के लिए प्रवण है।
जबकि आम फैलाव तकनीक अक्सर सजातीय, अप्रकाशित ग्राफीन फैलाव का उत्पादन नहीं कर सकती है, उच्च शक्ति अल्ट्रासोनिकेटर उच्च गुणवत्ता वाले ग्राफीन फैलाव का उत्पादन करते हैं। Hielscher के अल्ट्रासोनिकेटर प्राचीन ग्राफीन, ग्राफीन ऑक्साइड, और कम ग्राफीन ऑक्साइड को कम से उच्च सांद्रता और छोटे से बड़े संस्करणों में परेशानी से संभालते हैं। एक आम इस्तेमाल किया विलायक एन-मिथाइल-2-पाइरोलिडोन (एनएमपी) है, लेकिन उच्च शक्ति अल्ट्रासोनिक्स के साथ, ग्राफीन को एसीटोन, क्लोरोफॉर्म, आईपीए और साइक्लोहेक्सानोन जैसे खराब, कम उबलते बिंदु सॉल्वैंट्स में भी फैलाया जा सकता है।
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कार्बन नैनोट्यूब और अन्य नैनो सामग्री

पावर अल्ट्रासोनिक्स कार्बन नैनोट्यूब (CNTs), SWNTs, MWNTs, फुलरीन, सिलिका (SiO) सहित विभिन्न नैनो सामग्रियों के ठीक आकार के फैलाव के परिणामस्वरूप सिद्ध होता है₂), टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO₂), चांदी (एजी), जस्ता ऑक्साइड (जेडएनओ), नैनोफिब्रिलेटेड सेलूलोज़ और कई अन्य। सामान्य तौर पर, सोनिकेशन पारंपरिक फैलाने वालों से बेहतर प्रदर्शन करता है और अद्वितीय परिणाम प्राप्त कर सकता है।
नैनो कणों को मिलिंग और फैलाने के अलावा, अल्ट्रासोनिक वर्षा (नीचे-ऊपर संश्लेषण) के माध्यम से नैनो कणों को संश्लेषित करके उत्कृष्ट परिणाम प्राप्त किए जाते हैं। यह देखा गया है कि कण आकार, जैसे अल्ट्रासोनिक रूप से संश्लेषित मैग्नेटाइट, सोडियम जिंक मोलिब्डेट और अन्य, पारंपरिक विधि का उपयोग करके प्राप्त की तुलना में कम है। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन द्वारा उत्पन्न कतरनी और अशांति के कारण कम आकार को बढ़ाया न्यूक्लियेशन दर और बेहतर मिश्रण पैटर्न के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है।
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अल्ट्रासोनिक कण कार्यात्मककरण

आकार में कमी के साथ एक कण का विशिष्ट सतह क्षेत्र बढ़ता है। विशेष रूप से नैनो टेक्नोलॉजी में, कण के बढ़े हुए सतह क्षेत्र से भौतिक विशेषताओं की अभिव्यक्ति में काफी वृद्धि होती है। कण सतह पर उपयुक्त कार्यात्मक अणुओं को संलग्न करके सतह क्षेत्र को अल्ट्रासोनिक रूप से बढ़ाया और संशोधित किया जा सकता है। नैनो सामग्री के आवेदन और उपयोग के संबंध में, सतह के गुण कण कोर गुणों के रूप में महत्वपूर्ण हैं।
अल्ट्रासोनिक रूप से कार्यात्मक कणों का व्यापक रूप से पॉलिमर, कंपोजिट में उपयोग किया जाता है & बायोकंपोजिट, नैनोफ्लुइड, इकट्ठे उपकरण, नैनोमेडिसिन, आदि। कण कार्यात्मकता द्वारा, स्थिरता, शक्ति जैसी विशेषताएं & कठोरता, घुलनशीलता, पॉलीडिस्पर्सिटी, प्रतिदीप्ति, चुंबकत्व, सुपरपैरामैग्नेटिज्म, ऑप्टिकल अवशोषण, उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व, फोटोलुमिनिसेंस आदि में काफी सुधार हुआ है।
सामान्य कण जो व्यावसायिक रूप से Hielscher के साथ कार्यात्मक हैं’ अल्ट्रासोनिक सिस्टम CNTs, SWNTs, MWNTs, ग्राफीन, ग्रेफाइट, सिलिका (SiO₂), नैनोडायमंड्स, मैग्नेटाइट (आयरन ऑक्साइड, Fe₃O₄), चांदी नैनो कण, सोने नैनो कण, झरझरा & मेसोपोरस नैनोपार्टिकल्स आदि।
अल्ट्रासोनिक कण उपचार के लिए चयनित अनुप्रयोगों नोट्स देखने के लिए यहां क्लिक करें!

अल्ट्रासोनिक dispersers

Hielscher के अल्ट्रासोनिक dispersing उपकरण प्रयोगशाला, बेंच-टॉप और औद्योगिक उत्पादन के लिए उपलब्ध है। Hielscher के अल्ट्रासोनिकेटर विश्वसनीय, मजबूत, संचालित करने में आसान और साफ हैं। उपकरण भारी शुल्क स्थितियों के तहत 24/7 संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है। अल्ट्रासोनिक सिस्टम का उपयोग बैच और इनलाइन प्रसंस्करण के लिए किया जा सकता है – लचीला और आसानी से अपनी प्रक्रिया और आवश्यकताओं के अनुकूल।

अल्ट्रासोनिक बैच और इनलाइन क्षमता