Nanoanyagok ultrahangos diszperziója (nanorészecskék)
A nanoanyagok olyan változatos termékek szerves részévé váltak, mint a nagy teljesítményű anyagok, fényvédők, teljesítménybevonatok vagy műanyag kompozitok. Ultrahangos kavitáció használják, hogy eloszlassa nano-méretű részecskék folyadékok, mint például a víz, olaj, oldószerek vagy gyanták.
A nanorészecskék ultrahangos diszperziója
Az alkalmazás a A nanorészecskék ultrahangos diszperziója sokcső hatásokkal rendelkezik. A legnyilvánvalóbb a az anyagok folyadékok diszpergálása a részecskeagglomerátumok megtörésére. Egy másik folyamat az ultrahang alkalmazása az alatt részecske szintézisét vagy kicsapódását. Ez általában kisebb részecskékhez és nagyobb egységességhez vezet. Ultrahangos kavitáció javítja az anyagátadást a részecskék felületén is. Ez a hatás javíthatja a felületet funkcionalizálás amelyek nagy fajlagos felülettel rendelkeznek.
A nanoanyagok diszpergálása és méreteinek csökkentése
Nanoanyagok, pl. Fémoxidok, nanoklávok vagy szén nanocsövek hajlamosak agglomerálódni, ha folyadékba keverednek. A deagglomeráció hatékony eszközei és diszpergáló szükségesek ahhoz, hogy leküzdjék a kötőerőket a por nedvesítése után. Az agglomerátumszerkezetek ultrahangos felszakítása vizes és nemvizes szuszpenziókban lehetővé teszi a nanosizáló anyagok teljes potenciáljának kihasználását. A változó szilárdanyag-tartalmú nanorészecskés agglomerátumok különböző diszperziójában végzett vizsgálatok kimutatták az ultrahang jelentős előnyeit más technológiákhoz képest, például rotor állórész keverőkkel (pl. Ultra turrax), dugattyús homogenizátorokkal vagy nedves őrlési módszerekkel, pl. Gyöngymalmok vagy kolloid malmok . A Hielscher ultrahangos rendszerek meglehetősen magas szilárdanyag-koncentrációkban működtethetők. Például kovasav a törési arányt függetlenül állapították meg szilárd koncentráció 50% súly alapján. Ultrahang alkalmazható nagy koncentrációjú mesterkeverékek diszpergálására - alacsony és magas viszkozitású folyadékok feldolgozására. Ez ultrahangos feldolgozást tesz lehetővé festékek és bevonatok számára, különböző médiumokon, például vízen, gyantán vagy olajon alapulva.
Ultrahangos homogenizátor UP400St nanodiszperziókhoz
Ultrahangos kavitáció
Az ultrahangos diszperzió és deagglomeráció ultrahangos kavitáció eredménye. Amikor a folyadékokat ultrahangra bocsátják ki, a folyadékba bejutó hanghullámok alternáló nagynyomású és alacsony nyomású ciklusokat eredményeznek. Ez mechanikai igénybevételt jelent az egyes részecskék közötti vonzóerőre. Ultrahangos kavitáció a folyadékokban akár 1000 km / h (nagyjából 600mph) nagy sebességű folyékony fúvókákkal jár. Az ilyen fúvókák nagy nyomású folyadékot préselnek a részecskék között, és egymástól elválasztják egymástól. A kisebb részecskék felgyorsulnak a folyadékfúvókákkal és ütköznek nagy sebességgel. Ez teszi az ultrahangot a diszpergálás hatékony eszközévé, hanem a marás mikron méretű és al mikron méretű részecskék.
Ultrasonically Assisted Particle Synthesis / Csapadék
A nanorészecskék szintézissel vagy kicsapással előállíthatók alulról felfelé. A sonokémia az egyik legkorábbi technika, melyeket a nanoszid vegyületek előállításához használnak. Az eredeti munkájában, ultrahangos Fe (CO)5 vagy tisztított folyadékként vagy deaclinoldatban, és 10-20 nm méretű amorf vas-nanorészecskéket nyertünk. Általában a túltelített keverék szilárd részecskékből indul ki nagy koncentrációjú anyagból. Az ultrahangosítás javítja az elő-kurzorok keverését és növeli a tömegátadást a részecskék felületén. Ez kisebb részecskemérethez és nagyobb egységességhez vezet.
UIP2000hdT, a 2kW erős ultrasonicator, hogy eloszlassa SWCNTs.
Felszíni funkcionalizálás ultrahang használatával
Számos nanoanyag, például fémoxid, tintasugaras festék és toner pigmentek vagy töltőanyagok a teljesítményhez bevonatok, felületi funkcionalizálást igényelnek. Az egyes részecskék teljes felületének funkcionalizálása érdekében jó diszperziós módszerre van szükség. Diszpergálva a részecskéket jellemzően a részecskék felületére vonzó molekulák határoló rétege veszi körül. Annak érdekében, hogy az új funkcionális csoportok elérhessék a részecskék felületét, ezt a határréteget fel kell osztani vagy eltávolítani. Az ultrahangos kavitációból származó folyadékfúvók elérhetik az 1000 km / h sebességet. Ez a feszültség elősegíti a vonzó erők leküzdését és a funkcionális molekulákat a részecskék felületére. Ban ben Sonochemistry, ez a hatás a diszpergált katalizátorok teljesítményének javítására szolgál.
Ultraszonosítás a részecskeméret mérése előtt
A minták ultrahangosítása javítja a részecskeméret vagy morfológia mérésének pontosságát. Az új SonoStep ötvözi az ultrahangot, a keveréket és a minták szivattyúzását kompakt kivitelben. Könnyen kezelhető és felhasználható ultrahangos minták analitikai eszközökkel, mint pl. Szemcseméret-analizátorok. Az intenzív szonikáció segíti az agglomerált részecskék diszpergálódását, ami következetesebb eredményekhez vezet.Kattintson ide, ha többet szeretne olvasni!
Ultrahangos feldolgozás a laboratóriumi és termelési skálához
Ultrahangos processzorok és áramlási cellák a deagglomeráció és a diszperzió számára Laboratórium és Termelés szint. Az ipari rendszerek könnyen felszerelhetők az inline munkára. A kutatás és a folyamatfejlesztés érdekében a UIP1000hd (1000 watt).
A Hielscher számos ultrahangos készüléket és tartozékot kínál a nanoanyagok hatékony diszpergálásához, pl. Festékekhez, festékekhez és bevonatokhoz.
- Kompakt laboratóriumi eszközök legfeljebb 400 watt teljesítmény.
Ezeket az eszközöket elsősorban mintaelőkészítésre vagy kezdeti megvalósíthatósági tanulmányokra használják, és bérelhetők. - 500 és 1000 és 2000 watt ultrahangos processzorok, mint a UIP1000hd áramlási cella és különböző emlékeztető szarvak és szonotrodák képes nagyobb mennyiségű folyamatok feldolgozására.
Az ilyen eszközöket a paraméterek optimalizálására használják (pl. Amplitúdó, üzemi nyomás, áramlási sebesség stb.) A próbapadi vagy a kísérleti üzemben. - Ultrahangos processzorok 2kW, 4kW, 10kW és 16kW és több ilyen egység nagyobb csoportjai képesek szinte minden szinten feldolgozni a termelési volumen folyamatait.
Asztali top berendezések bérelhető jó körülmények között futtatni folyamat kísérletek. Az ilyen vizsgálatok eredményei a termelési szinthez lineárisan skálázhatók – csökkentve a folyamatfejlesztés kockázatát és költségeit. Örömmel segítünk Önnek online, telefonon vagy személyesen. Kérjük, keresse meg címeink itt, vagy használja az alábbi űrlapot.
Az alábbi táblázat az ultrahangos készülékek hozzávetőleges feldolgozási kapacitását jelzi:
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10-200 ml / perc | UP100H |
| 10-2000 ml | 20-400 ml / perc | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1-20L | 02 - 4 L / perc | UIP2000hdT |
| 10-100 liter | 2 - 10 l / perc | UIP4000hdT |
| na | 10 - 100 l / perc | UIP16000 |
| na | nagyobb | klaszter UIP16000 |
Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezz minket!
A nanoanyagok – Háttér-információ
A nanoméretű anyagok 100 nm-nél kisebb méretű anyagok. Gyorsan haladnak a festékek, a tinták és a bevonatok összetételébe. A nanoanyagok három nagy kategóriába sorolhatók: fémoxidok, nanoklíák és szén nanocsövek. Fém-oxid nanorészecskék közé tartoznak a nanoméretű cink-oxid, a titán-oxid, a vas-oxid, a cérium-oxid és a cirkónium-oxid, valamint a vegyes fémvegyületek, mint például az indium-ón-oxid és cirkónium és titán, valamint vegyes fémvegyületek, például indium -oxid. Ez a kis ügy hatással van számos tudományágra, mint például a fizika, Kémia és a biológia. Festékek és bevonatok esetében a nanoanyagok megfelelnek a dekoratív igényeknek (pl. Szín és fény), funkcionális célokra (pl. Vezetőképesség, mikrobiális inaktiválás) és javítják a festék- és bevonatvédelem (pl. Karcállóság, UV stabilitás). Különösen nano méretű fémoxidok, például TiO2 és ZnO vagy Alumina, Ceria és kovasav és a nano-méretű pigmentek új festék- és bevonatkészítményekben találhatók.
Ha az anyag mérete csökken, megváltozik jellemzői, például a szín és az interakció más anyagokkal, például a kémiai reaktivitással. A jellemzők változását az elektronikus tulajdonságok változása okozza. Valami által szemcseméret-csökkentés, az anyag felülete nő. Emiatt az atomok nagyobb százaléka kölcsönhatásba léphet más anyagokkal, például a gyanták mátrixával.
A felületaktivitás a nanoanyagok egyik kulcsfontosságú eleme. Az agglomeráció és aggregáció blokkolja a felületet más anyagokkal való érintkezésből. Csak a jól diszpergált vagy egy diszpergált részecskék teszik lehetővé az anyag teljes haszonnal járó potenciáljának kihasználását. Az eredmény a jó diszpergálás csökkenti az azonos hatás eléréséhez szükséges nanoanyagok mennyiségét. Mivel a legtöbb nanoanyag még mindig meglehetősen drága, ez a szempont nagy jelentőséggel bír nanoanyagokat tartalmazó termékkészítmények forgalmazása szempontjából. Ma sok nanoanyag száraz eljárással készül. Ennek eredményeként a részecskéket folyékony készítményekké kell keverni. Ez az, ahol a legtöbb nanorészecskék agglomerátumokat képeznek a nedvesedés során. Különösen szén nanocsövek nagyon összetartóak, ami megnehezíti a folyadékok, például víz, etanol, olaj, polimer vagy epoxi gyanta diszpergálását. A hagyományos feldolgozóeszközök, például nagy nyíró- vagy rotor-állórész-keverők, nagynyomású homogenizátorok vagy kolloid és lemezmalmok rövid távon szétválasztják a nanorészecskéket különálló részecskékké. Különösen a néhány nanometertől a pár mikronig terjedő apró anyagok esetében az ultrahangos kavitáció nagyon hatásos az agglomerátumok, aggregátumok és még az alapanyagok feltörésére. Amikor ultrahangot használnak a marás a nagy koncentrációjú tételekből, az ultrahangos kavitációból származó folyadékáram-áramok miatt a részecskék egymásba ütköznek akár 1000 km / h sebességgel. Ez megszakítja a van der Waals-erőket agglomerátumokban és még elsődleges részecskékben is.
Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok keverésalkalmazások, diszperziós, emulgeálás és extrakciós laboratóriumi, kísérleti és ipari méretű.