ナノ材料（ナノ粒子）の超音波分散

ナノ材料は、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など、さまざまな製品に不可欠な成分となっている。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

を適用する。 ナノ粒子の超音波分散 にはさまざまな効果がある。最も明白なのは 材料の液体への分散 粒子の凝集を破壊するためである。もう1つのプロセスは、以下の工程で超音波を利用することである。 粒子合成または沈殿.一般的に、これは粒子を小さくし、粒径の均一性を高めることにつながる。 超音波キャビテーション は粒子表面での物質移動も改善する。この効果は表面 官能基化 高い比表面積を持つ材料の

ナノ材料の分散とサイズ縮小

ナノ材料、例えば金属酸化物、ナノクレイ、あるいは カーボンナノチューブ 液体に混合すると凝集しやすい。効果的な脱凝集手段と 分散 は、粉体を湿潤させた後、結合力に打ち勝つために必要である。水性および非水性懸濁液中の凝集構造を超音波で破壊することで、ナノサイズ材料の潜在能力をフルに活用することができる。固形分含量が変化するナノ粒子凝集体の様々な分散における調査により、ローター・ステーター・ミキサー（例：ウルトラ・ターラックス）、ピストン・ホモジナイザー、湿式粉砕法（例：ビーズミル、コロイドミル）などの他の技術と比較した場合、超音波の大きな利点が実証されている。Hielscher社の超音波システムは、かなり高い固形分濃度での運転が可能です。例えば シリカ その結果、破断率は、次のような要因とは無関係であることが判明した。 固形分濃度最大50 重量比超音波は、高濃度マスターバッチの分散、つまり低粘度や高粘度の液体の処理に適用できます。このため、水、樹脂、オイルなど、さまざまな媒体をベースとする塗料やコーティングの処理に超音波が適しています。

超音波キャビテーション

超音波処理による分散と脱凝集は、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、液体中を伝播する音波によって高圧と低圧が交互に繰り返される。これにより、個々の粒子間の引き合う力に機械的ストレスが加わる。 超音波キャビテーション 液体中では、最高時速1000km（約600mph）の高速液体ジェットが発生する。このようなジェットは粒子間に高圧で液体を押し付け、粒子同士を分離する。小さな粒子は液体ジェットとともに加速され、高速で衝突する。このため、超音波は分散だけでなく、粒子を分離するのにも効果的な手段となる。 ミーリング ミクロンサイズとサブミクロンサイズの粒子の。

超音波アシスト粒子合成／沈殿

ナノ粒子は、合成や沈殿によってボトムアップで生成することができる。ソノケミストリーは、ナノサイズの化合物を調製するために使用される最も初期の技術の一つである。Suslickは最初の研究で、超音波でFe(CO)₅ をニート液体または脱アクリン溶液に溶解し、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物質から固体粒子を形成し始める。超音波処理により、前駆体の混合が改善され、粒子表面での物質移動が増加する。これにより、粒子径が小さくなり、均一性が向上する。

超音波を用いた表面機能化

金属酸化物のような多くのナノ材料、 インクジェットインク およびトナー顔料、または性能のための充填剤 コーティングには表面機能化が必要である。個々の粒子の完全な表面を機能化するためには、優れた分散方法が必要である。分散時、粒子は通常、粒子表面に引き寄せられた分子の境界層に囲まれている。新たな官能基を粒子表面に導入するためには、この境界層を破壊または除去する必要がある。超音波キャビテーションから生じる液体ジェットは、時速1000kmにも達する。この応力は吸引力に打ち勝つのに役立ち、機能性分子を粒子表面に運ぶ。以下のとおりである。 ソノケミストリーこの効果は、分散型触媒の性能を向上させるために利用される。

粒子径測定前の超音波処理

サンプルの超音波処理により、粒度分布測定や形態測定の精度が向上します。新しいソノステップは、超音波、攪拌、サンプルの送液をコンパクトな設計にまとめました。操作が簡単で、超音波処理された試料を粒度分析装置などの分析装置に送ることができます。強力な超音波処理により、凝集した粒子を分散させ、より安定した結果を得ることができます。続きはこちら

実験室および生産スケールでの超音波処理

脱凝集・分散用の超音波プロセッサーとフローセルは、以下の用途にご利用いただけます。 研究室 そして 生産 レベルである。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る。研究およびプロセス開発には UIP1000hd（1,000ワット）.

Hielscher社は、塗料、インク、コーティング剤などのナノ材料を効率的に分散させるための幅広い超音波装置とアクセサリーを提供しています。

• 小型実験装置 最大 400ワット.
  これらの装置は主にサンプルの前処理や初期のフィージビリティ・スタディに使用され、レンタルも可能である。
• 500 そして 1,000 そして 2,000 ワットの超音波プロセッサ UIP1000hdとフローセル、各種ブースターホーン、ソノトロードのセット は、より大容量のストリームを処理できる。
  このような装置は、ベンチトップまたはパイロット・プラント・スケールでのパラメーター（振幅、操作圧力、流量など）の最適化に使用される。
• 超音波加工機 2kW, 4kW, 10kW そして 16kW また、このようなユニットを複数組み合わせた大規模なクラスターでは、ほぼあらゆるレベルの生産量ストリームを処理できる。

プロセストライアルを実施するために、ベンチトップ装置を好条件でレンタルすることができる。このような試験の結果は、生産レベルまでリニアにスケールアップすることができ、プロセス開発に関わるリスクとコストを削減することができます。オンライン、電話、または直接お問い合わせください。詳細はこちら 住所はこちらまたは下記のフォームをご利用ください。

下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です：