Կերամիկական լուծույթների ուլտրաձայնային ցրում
Ուլտրաձայնային դիսպերսերը հաստատված և բարձր արդյունավետ տեխնոլոգիա են կերամիկական խառնուրդների ձևավորման և մշակման համար: Ժամանակակից կերամիկայի արտադրության մեջ վերջնական արտադրանքի որակը և կատարողականը մեծապես կախված են խառնուրդի միատարրությունից, կայունությունից և մասնիկների չափի բաշխումից: Հզոր ուլտրաձայնը առաջարկում է հուսալի և մասշտաբային լուծում՝ այս պահանջկոտ պահանջները բավարարելու համար՝ լաբորատոր հետազոտություններից մինչև լիարժեք արդյունաբերական արտադրություն:
Կերամիկական դիսպերսիաների ուլտրաձայնային սարքեր
Կերամիկական խառնուրդները սովորաբար բաղկացած են կերամիկական փոշիներից, որոնք խառնված են լուծիչների, ցրող նյութերի, կապակցող նյութերի, պլաստիկացնող նյութերի և տարբեր ֆունկցիոնալ հավելումների հետ: Կայուն և միատարր խառնուրդ ստանալու համար անհրաժեշտ է կերամիկական մասնիկների մանրակրկիտ թրջում և ագլոմերատների լիակատար քայքայում: Ավանդական խառնման մեթոդները հաճախ դժվարանում են լուծել այս խնդիրները, մասնավորապես, երբ գործ ունենք մանր փոշիների, բարձր պինդ նյութերի բեռնվածության կամ բարձր մածուցիկ բանաձևերի հետ:
Ուլտրաձայնային դիսպերսերը հեղուկ միջավայրում առաջացնում են ինտենսիվ կավիտացիա: Մանրադիտակային կավիտացիոն պղպջակների ներխուժումը առաջացնում է տեղայնացված բարձր սղման ուժեր, որոնք արդյունավետորեն թրջում են մասնիկների մակերեսները, քայքայում ագլոմերատները և հավասարաչափ բաշխում մասնիկները ամբողջ կախույթի մեջ: Այս մեխանիզմը հնարավորություն է տալիս արդյունավետորեն դիսպերսիա և դեագլոմերացիա կատարել կերամիկական փոշիների, նույնիսկ ուժեղ միջմասնիկային ուժերով կամ հիդրոֆոբ մակերեսային բնութագրերով դիսպերսիաների:
Sonic-top sonicator UIP1000hdT կերամիկական մասնիկների թաց մանրացման և ցրման համար
Կոլոիդային լորձերի ուլտրաձայնային մշակում. Բարելավված թրջում, դեագգլոմերացիա և մասնիկների չափի նվազեցում
Արդյունավետ թրջումը և դեագլոմերացիան կարևոր են փոշու կուտակումների նման թերությունները կանխելու համար, որոնք սովորաբար կոչվում են “ձկան աչքեր,” ինչը կարող է լրջորեն վտանգել շաղախի որակը և հետագա մշակումը: Ուլտրաձայնային սղման ուժերը նպաստում են մասնիկների արագ հիդրատացիային և թույլ են տալիս դիսպերսանտներին ավելի արդյունավետ գործել մասնիկների միջերեսներում:
Դիսպերսիայից բացի, ուլտրաձայնային մշակումը կարող է հասնել մասնիկների չափի վերահսկվող նվազեցման՝ ուլտրաձայնային թաց մանրացման և միկրոաղացման միջոցով: Կերամիկական մասնիկները կարող են նվազեցվել մինչև ենթամիկրոնային կամ նանոմետրային չափերի միջակայքեր, ինչը հնարավորություն է տալիս արտադրել առաջադեմ կերամիկական խառնուրդներ և բարձր արդյունավետությամբ նանոկոմպոզիտներ: Մեխանիկական մանրացման կամ բարձր արագությամբ խառնման համեմատ, ուլտրաձայնային դիսպերսորները հասնում են այս արդյունքներին ավելի կարճ մշակման ժամանակներով և գերազանց վերարտադրելիությամբ:
Բարձր մածուցիկության և հղկող բանաձևերի մշակում
Ուլտրաձայնային դիսպերսերի հիմնական առավելություններից մեկը նրանց կարողությունն է մշակել բարդ բանաձևեր: Կերամիկական խառնուրդները հաճախ ցուցաբերում են բարձր մածուցիկություն՝ բարձր պինդ նյութերի պարունակության կամ կապակցանյութերի և պլաստիկացնողների առկայության պատճառով: Ուլտրաձայնային համակարգերը մնում են արդյունավետ այս պայմաններում՝ պահպանելով ուժեղ կտրող ուժեր ամբողջ մշակման ծավալի ընթացքում:
Ավելին, կերամիկական փոշիները բնույթով հղկող են: Ուլտրաձայնային դիսպերսորները լավ են համապատասխանում նման նյութերի համար, քանի որ դրանք չեն պարունակում բարձր արագությամբ պտտվող մասեր կամ մեխանիկական կնիքներ, որոնք շփվում են խառնուրդի հետ: Այս դիզայնը նվազագույնի է հասցնում մաշվածությունը, նվազեցնում է սպասարկման պահանջները և ապահովում է երկարատև շահագործման հուսալիություն, նույնիսկ անընդհատ արդյունաբերական շահագործման դեպքում:
Ուլտրաձայնային աղացած կերամիկական մասնիկներ
Հետևողականություն, արդյունավետություն և մասշտաբայնություն
Ուլտրաձայնային դիսպերսերը մշակման արդյունավետության և արտադրանքի որակի առումով մշտապես գերազանցում են ավանդական խառնիչներին և խառնիչներին: Տիպիկ առավելություններից են մշակման ժամանակի զգալիորեն կրճատումը՝ հաճախ մինչև 90 տոկոսով, խմբաքանակից խմբաքանակ հետևողականության բարելավումը և գործընթացի պարամետրերի, ինչպիսիք են ամպլիտուդը, էներգիայի մուտքը և բնակության ժամանակը, ճշգրիտ վերահսկողությունը:
Ուլտրաձայնային տեխնոլոգիայի հիմնական առավելությունը դրա լիովին գծային մասշտաբայնացումն է: Լաբորատոր կամ փորձնական փորձարկումներում սահմանված գործընթացի պարամետրերը կարող են անմիջապես փոխանցվել արդյունաբերական մասշտաբի համակարգերի՝ մեծացնելով ուլտրաձայնային հզորությունը և հոսքի հզորությունը: Այս կանխատեսելի մասշտաբայնությունը պարզեցնում է գործընթացի մշակումը և նվազեցնում է R-ից անցման հետ կապված ռիսկը:&D-ը՝ առևտրային արտադրության համար։
Լաբորատոր մշակումից մինչև արդյունաբերական արտադրություն
Ուլտրաձայնային դիսպերսիչները հասանելի են կոնֆիգուրացիաների լայն տեսականիով՝ սկսած իրագործելիության ուսումնասիրությունների համար նախատեսված կոմպակտ լաբորատոր ընկղմվող հոմոգենիզատորներից մինչև անընդհատ գծային մշակման համար նախատեսված բարձր հզորության արդյունաբերական համակարգեր: Հետազոտական և զարգացման միջավայրերում ուլտրաձայնային դիսպերսիչները թույլ են տալիս ճշգրիտ օպտիմալացնել բանաձևերը և մշակման պայմանները: Երբ ցանկալի խառնուրդի բնութագրերը ձեռք են բերվում, նույն ուլտրաձայնային սկզբունքները կարող են կիրառվել արտադրական մասշտաբով՝ առանց որակի վրա ազդելու:
Արդյունաբերական ուլտրաձայնային համակարգերը կարող են անընդհատ մշակել կերամիկական խառնուրդների մեծ ծավալներ, ինչը դրանք իդեալական է դարձնում այնպիսի կիրառությունների համար, ինչպիսիք են ժապավենային ձուլումը, կերամիկական ծածկույթները, տեխնիկական կերամիկան, էլեկտրոնային կերամիկան և կառուցվածքային կերամիկական կոմպոզիտները: ATEX-հավաստագրված համակարգերը նույնպես հասանելի են լուծիչի վրա հիմնված կամ վտանգավոր բանաձևերի մշակման համար:
Գրականություն / Հղումներ
- Isabel Santacruz, M. Isabel Nieto, Jon Binner, Rodrigo Moreno (2009): Wet forming of concentrated nano-BaTiO3 suspensions. Journal of the European Ceramic Society, Volume 29, Issue 5, 2009. 881-886.
- Astrid Dietrich, Achim Neubrand(2001): Effects of Particle Size and Molecular Weight of Polyethylenimine on Properties of Nanoparticulate Silicon Dispersions. Journal of the American Ceramic Society Volume84, Issue4, April 2001. 806-812.
- Ivanov, Roman; Hussainova, Irina; Aghayan, Marina; Petrov, Mihhail (2014): Graphene Coated Alumina Nanofibres as Zirconia Reinforcement. 9th International DAAAM Baltic Conference INDUSTRIAL ENGINEERING 24-26 April 2014, Tallinn, Estonia.
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
Ի՞նչ է կերամիկական շաղախը։
Կերամիկական խառնուրդը հեղուկ սուսպենզիա է, որը կազմված է մանրացված կերամիկական մասնիկներից, որոնք ցրված են հեղուկ միջավայրում, սովորաբար ջրում կամ օրգանական լուծիչում, ինչպես նաև հավելանյութերից, ինչպիսիք են դիսպերսորները, կապակցող նյութերը և պլաստիկացնողները: Կերամիկական խառնուրդները օգտագործվում են որպես միջանկյալ մշակման ձևեր՝ կերամիկական բաղադրիչները չորացնելուց և սինտերացնելուց առաջ ձևավորելու, պատելու, ձուլելու կամ ձևավորելու համար:
Որո՞նք են կերամիկայի 5 տեսակները։
Կերամիկայի հինգ լայնորեն ճանաչված տեսակներն են՝ ավանդական կերամիկան, որը ներառում է կավե հիմքով նյութեր, ինչպիսիք են ճենապակին և աղյուսը, առաջադեմ կերամիկան, որը հայտնի է նաև որպես տեխնիկական կերամիկա, որը ներառում է այնպիսի նյութեր, ինչպիսիք են ալյումինի օքսիդը, ցիրկոնիումը և սիլիցիումի կարբիդը, ապակե կերամիկան, որը մասնակիորեն բյուրեղային նյութեր են, որոնք ստացվում են ապակուց, կերամիկական մատրիցային կոմպոզիտները, որոնցում կերամիկական նյութերը ամրացված են մանրաթելերով կամ մասնիկներով, և էլեկտրակերամիկան, որը ֆունկցիոնալ կերամիկա է, որն օգտագործվում է էլեկտրական, դիէլեկտրիկ կամ պիեզոէլեկտրական կիրառությունների համար։
Ի՞նչ են կերամիկան։
Կերամիկական նյութերը սահմանվում են որպես անօրգանական բյուրեղային նյութ, որը կազմված է մետաղից և ոչ մետաղից: Նրանք պինդ են, իներտ, փխրուն, կարծր, ամուր սեղմման մեջ և թույլ կտրվածքով և լարվածությամբ։ Նրանք դիմակայում են թթվային կամ կաուստիկ միջավայրի քիմիական էրոզիային և բարձր ջերմաստիճանի դիմացկուն են: Այս բացառիկ բնութագրերի շնորհիվ կերամիկան լայնորեն օգտագործվում է արդյունաբերական կիրառությունների համար, ինչպիսիք են ծածկույթը, կիսահաղորդիչները, սկավառակները և օպտիկական սխեմաները: Ընդհանուր կերամիկական փոշիները (կերամատները) ներառում են կավահող, ցիրկոնիումի երկօքսիդ (ցիրկոնիում), բարիումի տիտանատ, բորի նիտրիդ, ֆերիտ, մագնեզիումի դիբորիդ (MgB2), ցինկի օքսիդ (ZnO), սիլիցիումի կարբիդ (SiC), սիլիցիումի նիտրիդ, ստեատիտ, տիտանի կարբիդ։ իտրիում բարիումի պղնձի օքսիդ (YBa2Cu3O7-x): Ultrasonication-ը լավ ապացուցված տեխնիկա է կերամիկական լուծույթների և կոմպոզիտների հուսալի մշակման համար:
Ի՞նչ է ընկղմվող հոմոգենիզատորը։
Ընկղմվող հոմոգենիզատորը բարձր էներգիայի խառնիչ սարք է, որի դեպքում զոնդը կամ սոնոտրոդը անմիջապես ընկղմվում է հեղուկի կամ շաղախի մեջ՝ ուժեղ մեխանիկական կամ ուլտրաձայնային ուժեր կիրառելու համար: Այս ուժերը առաջացնում են կտրում, տուրբուլենտություն կամ կավիտացիա, որոնք քայքայում են ագլոմերատները, նվազեցնում մասնիկների չափը և առաջացնում են համասեռ և կայուն դիսպերսիա մշակված ծավալի ներսում: Կարդացեք ավելին ուլտրաձայնային ընկղմամբ հոմոգենիզատորների մասին:
Hielscher Ultrasonics-ը արտադրում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափս.