Sonofragmentation - Ազդեցությունը Power Ուլտրաձայնային է Մասնիկների Breakage
Sonofragmentation նկարագրում է կոտրատումը մասնիկների մեջ nano չափի բեկորները կողմից բարձր էներգիայի ուլտրաձայնային: Ի տարբերություն ընդհանուր ուլտրաձայնային Deagglomeration եւ ֆրեզերային – որտեղ մասնիկները հիմնականում մանրացվում եւ բաժանված են միջգերատեսչական մասնիկների բախման – , Sono-fragementation աչքի է ընկնում ուղղակի փոխազդեցության միջեւ մասնիկի եւ հարվածային ալիքի. High Power / ցածր հաճախականության ուլտրաձայնային ստեղծում Cavitation եւ դրանով իսկ ինտենսիվ ճղել ուժերին հեղուկների. Ծայրահեղ պայմանները cavitational պղպջակների փլուզման եւ interparticular բախման ծամել մասնիկները շատ լավ չափը նյութական.
Ուլտրաձայնային Արտադրության եւ պատրաստում Nano մասնիկների
Հետեւանքները իշխանության ուլտրաձայնային արտադրության համար nano նյութերի հայտնի են: ցրել, Deagglomeration եւ ֆրեզերային & Grinding, ինչպես նաեւ մասնատման կողմից sonication հաճախ միակ արդյունավետ մեթոդ է բուժել nano մասնիկները, Սա հատկապես ճիշտ է, երբ խոսքը վերաբերում է շատ նուրբ nano նյութերը Հատուկ funcionalities ինչպես նանո չափի եզակի մասնիկների բնութագրերը արտահայտվում են. Է ստեղծել nano նյութ հատուկ ֆունկցիոնալ է, որը նույնիսկ եւ հուսալի sonication գործընթացը պետք է ապահովվի: Hielscher պարագաներ ուլտրաձայնային սարքավորումները լաբորատոր մասշտաբով լիարժեք առեւտրային արտադրության չափը.
MultiSonoReactor MSR-4-ը արդյունաբերական ներկառուցված հոմոգենիզատոր է, որը հարմար է մասնիկների և նանոնյութերի մասնատման և աղացման համար:
Sono-մասնատում է cavitation
Մուտքային հզոր ուլտրաձայնային ուժերի մեջ հեղուկների ստեղծում պայմաններ. Երբ ուլտրաձայնային քարոզում է հեղուկ միջին, ուլտրաձայնային ալիքներ են հանգեցնել փոփոխվող սեղմում եւ նոսրացում ցիկլեր (բարձր ճնշման եւ ցածր ճնշման ցիկլեր): Ընթացքում ցածր ճնշման փուլերից, փոքր Vaccum փուչիկները առաջանում են հեղուկ. Սրանք cavitation փուչիկները աճում է մի քանի ցածր ճնշման փուլերից, մինչեւ որ նրանք հասնել չափը, երբ նրանք չեն կարող կլանել ավելի շատ էներգիա. Այս պետության առավելագույնը կլանել էներգիա եւ պղպջակների չափը, Cavitation պղպջակների փլուզումը բռնությամբ եւ ստեղծում տեղական ծայրահեղ պայմաններ. Պայմանավորված է պայթուն է cavitation փուչիկները, մոտավորապես շատ բարձր ջերմաստիճան: 5000K եւ մոտավոր ճնշումներ: 2000 ա. Մետր է հասնում տեղական: Ներխուժումը հանգեցնում է մինչեւ 280 մ / վ արագության հեղուկների: Sono-fragmentation- ը նկարագրում է այս ինտենսիվ ուժերի օգտագործումը ենթաօրենսդրական եւ նանո տիրույթում փոքր մասնիկների մասնիկների հատվածում: Առաջադեմ sonication- ի միջոցով մասնիկի ձեւը դառնում է անկյունայինից դեպի գլուխ, որը մասնիկները դարձնում է ավելի արժեքավոր: Sonofragmentation- ի արդյունքները արտահայտվում են որպես փխրման արագություն, որը նկարագրվում է որպես ուժի ներածման ֆունկցիա, sonicated ծավալ եւ ագլոմերատների չափ:
Կուստերս et al. (1994) ուսումնասիրեց ագլոմերատների ուլտրաձայնային օժանդակ բեկորները `կապված իր էներգիայի սպառման հետ: Հետազոտողների արդյունքները ցույց են տալիս, որ ուլտրաձայնային ցրման տեխնիկան կարող է լինել նույնքան արդյունավետ, որքան սովորական մանրացման տեխնիկան: Ուլտրաձայնային ցրման արդյունաբերական պրակտիկայում (օրինակ ՝ ավելի մեծ զոնդեր, կասեցման շարունակական հոսանք) կարող է ինչ-որ չափով փոփոխել այդ արդյունքները, բայց, ընդհանուր առմամբ, ակնկալվում է, որ էներգիայի հատուկ սպառումը ոչ թե այս կոմունետրոնի տեխնիկայի ընտրության պատճառն է, այլ դրա հնարավորությունը արտադրեք չափազանց նուրբ (ենթաօրենսդրական) մասնիկներ »: [Kusters et al. 1994] Հատկապես փոշու փոշիացման համար, ինչպիսիք են silica կամ Zirconia, որ կոնկրետ պահանջվող էներգիան մեկ միավորի փոշու զանգվածը հայտնաբերվել է ավելի ցածր է ուլտրաձայնային grinding, քան սովորական grinding մեթոդներով: Ultrasonication ազդում մասնիկներ ոչ միայն ֆրեզերային եւ grinding, այլեւ փայլեցնում է չոր. Այդպիսով, բարձր գնդաձեւ մասնիկների կարելի է հասնել:
Sono-fragmentation համար բյուրեղացումը Nanomaterials
«Չնայած քիչ կասկած կա, որ interparticle բախումները տեղի են ունենում է slurries Մոլեկուլային բյուրեղների ճառագայթվող հետ ուլտրաձայնային, նրանք չեն գերիշխող աղբյուրը fragmentation. Ի տարբերություն մոլեկուլային բյուրեղների, մետաղական մասնիկներ չեն վնասվել հարվածային ալիքների ուղղակիորեն եւ կարող է ազդել միայն ավելի ինտենսիվ (բայց ավելի հազվադեպ) interparticle բախումների: Հերթափոխի է գերիշխող մեխանիզմների sonication մետաղական Փոշիներ versus ասպիրին slurries կարեւորում տարբերությունները հատկությունների կռելի մետաղական մասնիկներից եւ փխրուն մոլեկուլային բյուրեղների. »[Zeiger / Suslick 2011, 14532]
Sonofragmentation Ասպիրինի մասնիկների [Zeiger / Suslick 2011]
Գոպի et al. (2008 թ.) Ուսումնասիրել է մանր մաքրության չափսի կերից (օրինակ ՝ 70-80 մկմ) բարձրորակ մաքրության ենթամիկոմետր ալյումինային կերամիկական մասնիկների (գերակշռում է ենթա-100 նմ տիրույթում) արտադրությունը (օրինակ ՝ 70-80 մկմ): Նրանք նկատել են ալյումինի կերամիկական մասնիկների գույնի և ձևի էական փոփոխություն `սոնո-բեկորացման արդյունքում: Միկրոնի, ենթամիկրոնի և նանոյի միջակայքում գտնվող մասնիկները կարելի է հեշտությամբ ձեռք բերել բարձր էներգիայի սոդիկացիայի միջոցով: Մասնիկների գնդաձևն ավելացավ ակուստիկ դաշտում պահպանման ժամանակի ավելացման հետ:
Ցրում է surfactant
Պայմանավորված է արդյունավետ ուլտրաձայնային մասնիկների breakage, օգտագործումը ՄԱՆ կարեւոր է կանխել Deagglomeration ենթաօրենսդրական micron եւ nano չափի մասնիկների ձեռք բերել: Փոքր մասնիկների չափը, այնքան բարձր է apect հարաբերակցությունը մակերեսով, որը պետք է ծածկված, մակերեսային է պահել նրանց կասեցման եւ խուսափել մասնիկներ coagualation (ագլոմերացիա): Առավելությունն ultrasonication սահմանում է ցրել ուժի: Միաժամանակ է grinding եւ մասնատման, ultrasounds ցրել է աղացած մասնիկների դրվագները հետ մակերեւութային, այնպես որ ագլոմերացիա հաճախ նա Նանո մասնիկների (գրեթե) ամբողջությամբ խուսափել:
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները արդյունավետ և հուսալի են ջրի կամ լուծիչների մեջ նանոմասնիկների ցրման համար: Նկարը ցույց է տալիս լաբորատոր ուլտրաձայնային սարք UP100H,
արդյունաբերական արտադրության
Շուկայում ծառայելու համար բարձրորակ նանո նյութ, որն արտահայտում է արտակարգ գործառույթներ, պահանջվում է հուսալի մշակման սարքավորումներ: Ուլտրաձայնային սարքեր, մինչեւ 16 կվտ / ժ միավոր, որոնք կլաստերիզացիան թույլ են տալիս վերամշակել գրեթե անսահմանափակ քանակությամբ հոսք: Ուլտրաձայնային պրոցեսների լիարժեք գծային թափանցելիության շնորհիվ, ուլտրաձայնային հավելվածները կարող են ռիսկայնորեն փորձարկվել լաբորատորիայի մեջ, օպտիմալացված նստարանային սանդղակի վրա եւ այնուհետեւ առանց պրոբլեմների ներդնել արտադրության գծում: Քանի որ ուլտրաձայնային equiment չի պահանջում մեծ տարածք, այն կարող է նույնիսկ retrofitted մեջ առկա ընթացիկ հոսքերի. Գործողությունը հեշտ է եւ կարելի է վերահսկել եւ վարել հեռակառավարման միջոցով, մինչդեռ ultrasonic համակարգի պահպանումը գրեթե անթույլատրելի է:
Bi2Te3- ի վրա հիմնված խառնուրդի մասնիկի չափի բաշխում եւ SEM պատկերներ ուլտրաձայնային բեռնիչից առաջ եւ հետո: ա – Մասնիկների չափի բաշխում; բ – SEM պատկերն առաջ Ուլտրաձայնային ֆրեզերային շարժիչով; գ – SEM- ի պատկերը 4 ժամվա ընթացքում ուլտրաձայնային ֆրեզիֆիկացումից հետո; դ – SEM- ի պատկերը, 8 ժամվա ընթացքում, ուլտրաձայնային ֆրեզերային հզորությունից հետո:
Աղբյուրը, Marquez-Garcia et al. 2015 թ.
Կապ մեզ հետ | / Հարցրեք մեզ!
Գրականություն / Հղումներ
- Ambedkar, B. (2012): Ultrasonic Coal-Wash for De-Ashing and De-Sulfurization: Experimental Investigation and Mechanistic Modeling. Springer, 2012.
- Eder, Rafael J. P.; Schrank, Simone; Besenhard, Maximilian O.; Roblegg, Eva; Gruber-Woelfler, Heidrun; Khinast, Johannes G. (2012): Continuous Sonocrystallization of Acetylsalicylic Acid (ASA): Control of Crystal Size. Crystal Growth & Design 12/10, 2012. 4733-4738.
- Gopi, K. R.; Nagarajan, R. (2008): Advances in Nanoalumina Ceramic Particle Fabrication Using Sonofragmentation. IEEE Transactions on Nanotechnology 7/5, 2008. 532-537.
- Kusters, Karl; Pratsinis, Sotiris E.; Thoma, Steven G.; Smith, Douglas M. (1994): Energy-size reduction laws for ultrasonic fragmentation. Powder Technology 80, 1994. 253-263.
- Zeiger, Brad W.; Suslick, Kenneth S. (2011): Sonofragementation of Molecular Crystals. Journal of the American Chemical Society. 2011.
Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային սարք UIP2000hdT (2 կՎտ, 20 կՀց) մասնիկների արդյունավետ խառնման, համասեռացման, նանո-ցրման և սոնոբեկորացման համար:
Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային համասեռացուցիչներ `լաբորատոր, պիլոտային և արդյունաբերական մասշտաբով ծրագրերը խառնելու, ցրելու, էմուլգացման և արդյունահանման համար:
Hielscher Ultrasonics- ը արտադրում է բարձրորակ ուլտրաձայնային հոմոգենացնողներից ` Լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափը