ナノ材料(ナノ粒子)の超音波分散

ナノマテリアルは、高性能材料、日焼け止め、高性能コーティング、プラスチック複合材料など、さまざまな製品に不可欠な要素となっています。超音波キャビテーションは、ナノサイズの粒子を水、油、溶剤、樹脂などの液体に分散させるために使用されます。

ナノ粒子の超音波分散

の応用 ナノ粒子の超音波分散 マニホールド効果があります。最も明白なのは、 液体中の材料の分散 粒子の凝集体を壊すため。別のプロセスは、 粒子合成、沈殿.一般に、これにより粒子が小さくなり、サイズの均一性が向上します。 超音波キャビテーション 粒子表面での材料移動も改善します。この効果は、表面を改善するために使用できます 機能化 高い比表面積を有する材料の。

ナノ材料の分散化と小型化

ナノ材料、例えば金属酸化物、ナノクレイ、または カーボンナノチューブ 液体に混ぜると凝集する傾向があります。解凝集の効果的な手段と 分散 粉末を濡らした後の結合力を克服するために必要です。水性および非水性懸濁液中の凝集構造の超音波分解は、ナノサイズ材料の潜在能力をフルに活用することを可能にする。固形分が変動するナノ粒子凝集体のさまざまな分散液での調査では、ローターステーターミキサー(ウルトラチュラックスなど)、ピストンホモジナイザー、またはビーズミルやコロイドミルなどの湿式粉砕法などの他の技術と比較した場合、超音波のかなりの利点が実証されています。ヒールシャー超音波システムは、かなり高い固形分濃度で実行できます。たとえば、 シリカ 破損率は、 50%までの固形分濃度 重量で。超音波は、高濃度のマスターバッチの分散、つまり低粘度および高粘度の液体の処理に適用できます。これにより、超音波は、水、樹脂、油などのさまざまな媒体に基づいて、塗料やコーティングに適した処理ソリューションになります。

超音波キャビテーション

超音波処理による分散および解凝集は、超音波キャビテーションの結果である。液体を超音波にさらすと、液体に伝播する音波により、高圧サイクルと低圧サイクルが交互に発生します。これにより、個々の粒子間の引き寄せ力に機械的ストレスがかかります。 超音波キャビテーション 液体では、最大1000km / hr(約600mph)の高速液体ジェットを引き起こします。このようなジェットは、粒子間で液体を高圧で押し込み、粒子を互いに分離します。小さな粒子は液体ジェットで加速され、高速で衝突します。これにより、超音波は分散だけでなく、分散にも効果的な手段になります。 製粉 ミクロンサイズとサブミクロンサイズの粒子の。

超音波支援粒子合成/沈殿

ナノ粒子は、合成または沈殿によってボトムアップで生成できます。ソノケミストリーは、ナノサイズ化合物の調製に使用された最も初期の技術の1つです。彼のオリジナル作品、超音波処理されたFe(CO)のSuslick₅ ニート液体として、またはディークリン溶液中で、10〜20nmサイズのアモルファス鉄ナノ粒子を得た。一般に、過飽和混合物は、高濃度の材料から固体粒子を形成し始めます。超音波処理は、前駆体の混合を改善し、粒子表面での物質移動を増加させる。これにより、粒子サイズが小さくなり、均一性が向上します。

超音波を用いた表面機能化

金属酸化物などの多くのナノ材料、 インクジェットインク トナー顔料、またはパフォーマンスのためのフィラー コーティング、表面官能基化が必要です。個々の粒子の完全な表面を官能基化するためには、良好な分散方法が必要です。分散すると、粒子は通常、粒子表面に引き付けられた分子の境界層に囲まれます。新しい官能基が粒子表面に到達するためには、この境界層を分割または除去する必要があります。超音波キャビテーションから生じる液体ジェットは、最大1000km/hrの速度に達することができます。このストレスは、引き寄せ力に打ち勝ち、機能分子を粒子表面に運ぶのに役立ちます。で ソノケミストリー、この効果は分散触媒の性能を向上させるために使用されます。

粒子サイズ測定前の超音波処理

サンプルの超音波処理は、粒子サイズまたは形態測定の精度を向上させます。新しいSonoStepは、超音波、サンプルの攪拌、ポンピングをコンパクトなデザインで組み合わせています。操作が簡単で、超音波処理されたサンプルを粒度分布分析装置などの分析装置に送達するために使用できます。強力な超音波処理は、凝集した粒子を分散させるのを助け、より一貫した結果をもたらします。詳細については、ここをクリックしてください!

ラボおよび生産規模向けの超音波処理

解凝集および分散のための超音波プロセッサおよびフローセルは、以下のために利用可能です 研究室 そして 生産 レベル。産業用システムは、インラインで動作するように簡単に改造できます。研究およびプロセス開発には、 UIP1000hd (1,000ワット).

ヒールシャーは、塗料、インクおよびコーティング中などのナノ材料の効率的な分散のための超音波装置および付属品の広い範囲を提供しています。

• コンパクトな実験装置 最大で 400ワットの電力.
  これらのデバイスは、主にサンプル調製または初期の実現可能性調査に使用され、レンタル可能です。
• 500 そして 1,000 そして 2,000 ワッツ超音波プロセッサのような UIP1000hd フローセルと各種ブースターホーンとソノトロードセット より大きなボリュームストリームを処理できます。
  このようなデバイスは、ベンチトップまたはパイロットプラントスケールのパラメータ(振幅、動作圧力、流量など)の最適化に使用されます。
• の超音波プロセッサ 2kWの, 4キロワット, 10キロワット そして 16キロワット また、そのようなユニットを複数構成した大規模なクラスターは、ほぼすべてのレベルで生産量の流れを処理できます。

ベンチトップ機器は、プロセス試験を実行するための良好な条件でレンタルできます。このような試験の結果は、生産レベルに比例してスケーリングできるため、プロセス開発に伴うリスクとコストを削減できます。オンライン、電話、または個人でお手伝いさせていただきます。探してください 私たちの住所はこちらをクリックするか、以下のフォームを使用してください。

以下の表は、当社の超音波装置のおおよその処理能力を示しています。