სილიციუმის დიოქსიდის ულტრაბგერითი დისპერსია (SiO2)

სილიციუმი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც SiO2, ნანო-სილიციუმი ან მიკრო-სილიციუმი გამოიყენება კბილის პასტაში, ცემენტში, სინთეზურ რეზინაში, მაღალი ხარისხის პოლიმერში ან საკვებ პროდუქტებში, როგორც გასქელება, ადსორბენტი, შეკუმშვის საწინააღმდეგო აგენტი ან სუნამოების და არომატების მატარებელი. ქვემოთ თქვენ შეიტყობთ მეტს ნანოსილიკისა და მიკროსილიკის გამოყენების შესახებ და იმაზე, თუ როგორ შეუძლია ულტრაბგერითის სონომექანიკურმა ეფექტებმა გააუმჯობესოს პროცესის ეფექტურობა და საბოლოო პროდუქტის შესრულება უკეთესი სილიციუმის სუსპენზიების დამზადებით და სილიციუმის ნანონაწილაკების სინთეზის გაადვილებით.

ნანო სილიციუმის დილის ულტრაბგერითი დისპერსიის უპირატესობები (SiO2)

სილიციუმი ხელმისაწვდომია ჰიდროფილური და ჰიდროფობიური ფორმების ფართო სპექტრში და აქვს ძალიან წვრილი ნაწილაკების ზომა რამდენიმე მიკრომეტრამდე რამდენიმე ნანომეტრამდე. როგორც წესი, სილიციუმი კარგად არ იშლება დასველების შემდეგ. ის ასევე ამატებს უამრავ მიკრობუშტს პროდუქტის ფორმულირებაში. ულტრაბგერითი პროცესის ეფექტური ტექნოლოგიაა მიკრო-სილიციუმის და ნანო-სილიციუმის დიოქსიდის დასაშლელად და ფორმულირებიდან გახსნილი გაზისა და მიკრო ბუშტების მოსაშორებლად.

ულტრაბგერითი დისპერსია არის ტექნიკა, რომელიც იყენებს მაღალი ინტენსივობის, დაბალი სიხშირის ულტრაბგერითი ტალღებს თხევად გარემოში ნაწილაკების დასაშლელად და დეაგლომერაციისთვის. რაც შეეხება სილიციუმის და ნანო-სილიციუმის დისპერსიას, ულტრაბგერითი დისპერსია გთავაზობთ რამდენიმე უპირატესობას:
 

სილიციუმის ნაწილაკების ზომის მნიშვნელობა

ნანო ზომის ან მიკრო ზომის სილიციუმის მრავალი გამოყენებისთვის კარგი და ერთგვაროვანი დისპერსია ძალიან მნიშვნელოვანია. ხშირად საჭიროა მონოდისპერსიული სილიციუმის სუსპენზია, მაგ. ნაწილაკების ზომის გასაზომად. განსაკუთრებით მელანებში ან საფარებსა და პოლიმერებში გამოსაყენებლად ნაკაწრების წინააღმდეგობის გასაუმჯობესებლად, სილიციუმის ნაწილაკები უნდა იყოს საკმარისად მცირე, რომ ხელი არ შეუშალონ ხილულ შუქს, რათა თავიდან აიცილონ ნისლი და შეინარჩუნონ გამჭვირვალობა. საფარის უმეტესობისთვის სილიციუმის ნაწილაკები უნდა იყოს 40 ნმ-ზე ნაკლები ამ მოთხოვნის შესასრულებლად. სხვა აპლიკაციებისთვის, სილიციუმის ნაწილაკების აგლომერაცია აფერხებს თითოეულ ცალკეულ სილიციუმის ნაწილაკს გარემომცველ მედიასთან ურთიერთქმედებაში.
ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები უფრო ეფექტურია სილიციუმის დისპერსიაში, ვიდრე სხვა მაღალი ათვლის შერევის მეთოდები, როგორიცაა მბრუნავი მიქსერები ან სატანკო აგიტატორები. ქვემოთ მოყვანილი სურათი გვიჩვენებს წყალში გაჟღენთილი სილიციუმის ულტრაბგერითი დისპერსიის ტიპურ შედეგს.

გაჟღენთილი სილიციუმის ულტრაბგერითი დისპერსია წყალში

დამუშავების ეფექტურობა სილიციუმის მოცულობის შემცირებაში

ნანო სილიციუმის ულტრაბგერითი დისპერსია აღემატება სხვა მაღალი ათვლის შერევის მეთოდებს, როგორიცაა IKA Ultra-Turrax. ულტრაბგერითი აწარმოებს სილიციუმის ნაწილაკების უფრო მცირე ზომის სუსპენზიებს და ულტრაბგერითი არის უფრო ენერგოეფექტური ტექნოლოგია. პოლმა და შუბერტმა შეადარეს Aerosil 90-ის (2%wt) ნაწილაკების ზომის შემცირება წყალში Ultra-Turrax-ის (როტორ-სტატორის სისტემა) გამოყენებით Hielscher UIP1000hd-თან (1kW ულტრაბგერითი მოწყობილობა). ქვემოთ მოცემული გრაფიკი გვიჩვენებს ულტრაბგერითი პროცესის საუკეთესო შედეგებს. მისი კვლევის შედეგად, პოლმა დაასკვნა, რომ „მუდმივი სპეციფიკური ენერგიის პირობებში EV ულტრაბგერა უფრო ეფექტურია, ვიდრე როტორ-სტატორის სისტემა“. ენერგოეფექტურობას და სილიციუმის ნაწილაკების ზომის ერთგვაროვნებას უდიდესი მნიშვნელობა აქვს წარმოების პროცესებში, სადაც მნიშვნელოვანია წარმოების ღირებულება, პროცესის სიმძლავრე და პროდუქტის ხარისხი.

ულტრაბგერითი vs. Ultra-turrax სილიციუმის დისპერსიისთვის

ქვემოთ მოყვანილი სურათები აჩვენებს შედეგებს, რომლებიც პოლმა მიიღო სპრეით გამხმარი სილიციუმის დიოქსიდის გრანულების გაჟღერებით.

მარცხნივ: REM-სურათები სპრეის გაყინვის სილიციუმის გრანულების ულტრაბგერითი დეაგლომერაციის წინ
მარჯვნივ: TEM-სურათები ულტრაბგერითი გაფანტული სილიციუმის ფრაგმენტების
კვლევა და სურათები: პოლი და შუბერტი, 2004)

მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი დისპერსერები მაღალი ხარისხის სილიციუმის ფორმულირებისთვის

Hielscher Ultrasonics არის გერმანული საოჯახო ბიზნესი, რომელიც სპეციალიზირებულია მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების შემუშავებაში, წარმოებაში და მიწოდებაში სითხეების, მყარი დატვირთული სუსპენზიებისა და პასტების სამკურნალოდ. Hielscher ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორები საიმედოდ ამუშავებენ სილიციუმის ხსნარებს და სხვა ნანო-სუპენსიებს, რათა მიიღონ სასურველი სპეციფიკაცია. პროდუქტის ფორმულირებებიც კი, რომლებიც არის უაღრესად მგრძნობიარე, აბრაზიული ან ძალიან ბლანტი, შეიძლება ეფექტურად დაიშალა და დეაგლომერაცია მოხდეს ულტრაბგერითი გამოკვლევის გამოყენებით. ჩვენი მოწინავე ულტრაბგერითი აპარატები ძალიან მრავალმხრივია და გვთავაზობენ დახვეწილ სერიის და შიდა მკურნალობის შესაძლებლობებს. საიმედოდ მაღალი ხარისხის სტანდარტები და განმეორებადი შედეგები არის ულტრაბგერითი სილიციუმის დისპერსიის ძირითადი მახასიათებლები.
Hielscher-ის უახლესი ინდუსტრიული დონის ულტრაბგერითი აპარატები აღჭურვილია ჭკვიანი და მოსახერხებელი მენიუ, პროგრამირებადი პარამეტრები, მონაცემთა ავტომატური პროტოკოლირება ინტეგრირებულ SD ბარათზე, ბრაუზერის დისტანციური მართვის პულტი და მაღალი სიმტკიცე.
ამპლიტუდა არის ყველაზე გავლენიანი პარამეტრი, როდესაც საქმე ეხება ულტრაბგერით დამუშავებას. ამპლიტუდა ეხება ულტრაბგერითი ტალღის მაქსიმალურ გადაადგილებას ან მწვერვალამდე მოძრაობას. ულტრაბგერითი დისპერსიისთვის, დეაგლომერაციისა და სველი დაფქვისთვის ხშირად საჭიროა მაღალი ამპლიტუდა, რათა გამოიყენოს საკმარისი ენერგია ნაწილაკების ზომის შესამცირებლად. Hielscher სამრეწველო ულტრაბგერითი პროცესორებს შეუძლიათ გამოიტანონ განსაკუთრებით მაღალი ამპლიტუდები. 200 μm-მდე ამპლიტუდა შეიძლება ადვილად იყოს გაშვებული 24/7 მუშაობისას. კიდევ უფრო მაღალი ამპლიტუდებისთვის ხელმისაწვდომია მორგებული ულტრაბგერითი სონოტროდები.
მცირე და საშუალო ზომის რ&D და პილოტი ულტრაბგერითი სამრეწველო სისტემებისთვის კომერციული სილიციუმის წარმოებისთვის უწყვეტ რეჟიმში, Hielscher Ultrasonics-ს აქვს სწორი ულტრაბგერითი პროცესორი, რათა დაფაროს თქვენი მოთხოვნები უმაღლესი სილიციუმის დამუშავებისთვის.

დიზაინი, წარმოება და კონსულტაცია – ხარისხი დამზადებულია გერმანიაში

Hielscher ულტრაბგერითები ცნობილია მათი უმაღლესი ხარისხისა და დიზაინის სტანდარტებით. გამძლეობა და მარტივი მუშაობა საშუალებას იძლევა ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების გლუვი ინტეგრაცია სამრეწველო ობიექტებში. უხეში პირობები და მომთხოვნი გარემო ადვილად უმკლავდება Hielscher ულტრაბგერითებს.

Hielscher Ultrasonics არის ISO სერთიფიცირებული კომპანია და განსაკუთრებული აქცენტი კეთდება მაღალი ხარისხის ულტრაბგერაზე, რომელიც აღჭურვილია უახლესი ტექნოლოგიით და მომხმარებლის კეთილგანწყობით. რა თქმა უნდა, Hielscher ულტრაბგერითები შეესაბამება CE და აკმაყოფილებს UL, CSA და RoHs მოთხოვნებს.

ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:

რა არის სილიციუმი (SiO2, სილიციუმის დიოქსიდი)?

სილიციუმი არის ქიმიური ნაერთი, რომელიც შედგება სილიციუმის და ჟანგბადისგან, ქიმიური ფორმულით SiO2, ან სილიციუმის დიოქსიდი. არსებობს სილიციუმის დიოქსიდის მრავალი განსხვავებული ფორმა, როგორიცაა შერწყმული კვარცი, აორთქლებული სილიციუმი, სილიკა გელი და აეროგელი. სილიციუმი არსებობს როგორც რამდენიმე მინერალის ნაერთი და როგორც სინთეზური პროდუქტი. სილიციუმი ბუნებაში ყველაზე ხშირად გვხვდება კვარცის სახით და სხვადასხვა ცოცხალ ორგანიზმებში. სილიციუმის დიოქსიდი მიიღება კვარცის მოპოვებითა და გაწმენდით. ამორფული სილიციუმის სამი ძირითადი ფორმაა პიროგენული სილიციუმი, ნალექი სილიციუმი და სილიკა გელი.

გაჟღენთილი სილიციუმი / პიროგენული სილიციუმი

სილიციუმის ტეტრაქლორიდის (SiCl4) წვა ჟანგბადით მდიდარ წყალბადის ცეცხლში წარმოქმნის SiO2 კვამლს. – შებოლილი სილიციუმი. ალტერნატიულად, კვარცის ქვიშის აორთქლება 3000 °C ელექტრულ რკალში, ასევე წარმოქმნის აორთქლებულ სილიციუმს. ორივე პროცესში, ამორფული სილიციუმის დიოქსიდის მიკროსკოპული წვეთები ერწყმის განშტოებულ, ჯაჭვისებრ, სამგანზომილებიან მეორად ნაწილაკებს. ეს მეორადი ნაწილაკები შემდეგ გროვდება თეთრ ფხვნილად უკიდურესად დაბალი ნაყარი სიმკვრივით და ძალიან მაღალი ზედაპირის ფართობით. არაფოროვანი ფუმფულა სილიციუმის პირველადი ნაწილაკების ზომა 5-დან 50 ნმ-მდეა. გაჟღენთილ სილიციუმს აქვს ძალიან ძლიერი გამამკვრივებელი ეფექტი. აქედან გამომდინარე, გაჟღენთილი სილიციუმი გამოიყენება როგორც შემავსებელი სილიკონის ელასტომერში და სიბლანტის რეგულირება საღებავებში, საფარებში, წებოვანებში, საბეჭდი მელანებში ან უჯერი პოლიესტერის ფისებში. გაჟღენთილი სილიციუმი შეიძლება დამუშავდეს, რათა ის გახდეს ჰიდროფობიური ან ჰიდროფილური ორგანული სითხის ან წყლის გამოყენებისთვის. ჰიდროფობიური სილიციუმი არის ეფექტური გამწმენდი კომპონენტი (ქაფის საწინააღმდეგო საშუალება).
დააწკაპუნეთ აქ, რომ წაიკითხოთ ულტრაბგერითი გაზების და ქაფის გამოდევნის შესახებ.
Fumed Silica CAS ნომერი 112945-52-5

სილიციუმის კვამლი / მიკროსილიკა

სილიციუმის კვამლი არის ულტრა თხელი, ნანო ზომის ფხვნილი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც მიკრო-სილიციუმი. სილიციუმის კვამლი არ უნდა აგვერიოს გაწურულ სილიციუმში. წარმოების პროცესი, ნაწილაკების მორფოლოგია და სილიციუმის კვამლის გამოყენების სფეროები განსხვავდება აორთქლებული სილიციუმის დილისგან. სილიციუმის ორთქლი არის SiO2-ის ამორფული, არაკრისტალური, პოლიმორფული ფორმა. სილიციუმის კვამლი შედგება სფერული ნაწილაკებისგან, რომელთა ნაწილაკების საშუალო დიამეტრი 150 ნმ. სილიციუმის კვამლის ყველაზე თვალსაჩინო გამოყენება არის როგორც პოცოლანის მასალა მაღალი ხარისხის ბეტონისთვის. მას ემატება პორტლანდცემენტის ბეტონი ბეტონის თვისებების გასაუმჯობესებლად, როგორიცაა კომპრესიული სიმტკიცე, შემაკავშირებელი ძალა და აბრაზიული წინააღმდეგობა. ამის გარდა, სილიციუმის კვამლი ამცირებს ბეტონის გამტარიანობას ქლორიდის იონების მიმართ. ეს იცავს ბეტონის გამაძლიერებელ ფოლადს კოროზიისგან.
მეტი ინფორმაციის მისაღებად ცემენტისა და სილიციუმის კვამლის ულტრაბგერითი შერევის შესახებ, გთხოვთ, დააწკაპუნოთ აქ!
Silica Fume CAS ნომერი: 69012-64-2, Silica Fume EINECS ნომერი: 273-761-1

ნალექი სილიციუმი

ნალექი სილიციუმი არის SiO2-ის თეთრი ფხვნილის სინთეტიკური ამორფული ფორმა. ნალექი სილიციუმი გამოიყენება როგორც შემავსებელი, დამარბილებელი ან ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად პლასტმასის ან რეზინის, მაგ. საბურავებში. სხვა გამოყენებაში შედის კბილის პასტების საწმენდი, გასქელება ან გასაპრიალებელი საშუალება.
დამატებითი ინფორმაციისთვის კბილის პასტების წარმოებაში ულტრაბგერითი შერევის შესახებ, გთხოვთ, დააწკაპუნოთ აქ!
გაჟღენთილი სილიციუმის პირველადი ნაწილაკების დიამეტრი 5-დან 100 ნმ-მდეა, ხოლო აგლომერატის ზომა 40 მკმ-მდეა, საშუალო პორების ზომა 30 ნმ-ზე მეტია. პიროგენული სილიციუმის მსგავსად, ნალექი სილიციუმი არსებითად არ არის მიკროფოროვანი.
გაჟღენთილი სილიციუმი წარმოიქმნება სილიკატური მარილების შემცველი ხსნარიდან ნალექების შედეგად. ნეიტრალური სილიკატური ხსნარის მინერალურ მჟავასთან რეაქციის შემდეგ, გოგირდმჟავას და ნატრიუმის სილიკატის ხსნარებს ერთდროულად ემატება წყალში აგზნება, როგორიცაა ულტრაბგერითი აგიტაცია. სილიციუმი ნალექს მჟავე პირობებში. გარდა ფაქტორებისა, როგორიცაა ნალექების ხანგრძლივობა, რეაგენტების დამატების სიჩქარე, ტემპერატურა და კონცენტრაცია და pH, აგიტაციის მეთოდი და ინტენსივობა შეიძლება იცვლებოდეს სილიციუმის დიოქსიდის თვისებებზე. ულტრაბგერითი რეაქტორის პალატაში სონომექანიკური აგიტაცია ეფექტური მეთოდია ნაწილაკების თანმიმდევრული და ერთიანი ზომის შესაქმნელად. ულტრაბგერითი აგიტაცია ამაღლებულ ტემპერატურაზე თავიდან აიცილებს გელის სტადიის წარმოქმნას.
დამატებითი ინფორმაციისთვის ნანომასალების ულტრაბგერითი დახმარებით ნალექის შესახებ, როგორიცაა ნალექი სილიციუმი, გთხოვთ, დააწკაპუნოთ აქ!
ნალექი სილიციუმი CAS ნომერი: 7631-86-9

კოლოიდური სილიციუმის დიოქსიდი / Silica Colloid

კოლოიდური სილიციუმი არის წვრილი არაფოროვანი, ამორფული, ძირითადად სფერული სილიციუმის ნაწილაკების სუსპენზია თხევად ფაზაში.
სილიციუმის კოლოიდების ყველაზე გავრცელებული გამოყენებაა, როგორც დრენაჟის დამხმარე საშუალება ქაღალდის წარმოებაში, აბრაზიული სილიკონის ვაფლის გასაპრიალებლად, კატალიზატორი ქიმიურ პროცესებში, ტენიანობის შთამნთქმელი, დანამატი აბრაზიას მდგრადი საფარისთვის, ან ზედაპირულად აქტიური ნივთიერება ფლოკულაციისთვის, კოაგულაციისთვის, დისპერსიისთვის ან სტაბილიზაციისთვის.
იმისათვის, რომ შეიტყოთ მეტი კოლოიდური სილიციუმის დიოქსიდის შესახებ აბრაზიულ პოლიმერულ საფარებში, გთხოვთ, დააწკაპუნოთ აქ!

კოლოიდური სილიციუმის დიოქსიდის წარმოება მრავალსაფეხურიანი პროცესია. ტუტე-სილიკატური ხსნარის ნაწილობრივი განეიტრალება იწვევს სილიციუმის ბირთვების წარმოქმნას. კოლოიდური სილიციუმის ნაწილაკების ქვედანაყოფები, როგორც წესი, 1-დან 5 ნმ-მდე დიაპაზონშია. პოლიმერიზაციის პირობებიდან გამომდინარე, ეს ქვედანაყოფები შეიძლება გაერთიანდეს ერთმანეთთან. 7-ზე დაბლა pH-ის შემცირებით ან მარილის დამატებით, ერთეულები მიდრეკილნი არიან ერთმანეთთან შერწყმა ჯაჭვებში, რომლებსაც ხშირად სილიკა გელებს უწოდებენ. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ქვედანაყოფები განცალკევებული რჩება და თანდათან იზრდება. მიღებულ პროდუქტებს ხშირად უწოდებენ სილიციუმის ხსნარს ან ნალექიან სილიციუმს. კოლოიდური სილიციუმის სუსპენზია სტაბილიზდება pH-ის რეგულირებით და შემდეგ კონცენტრირდება, მაგ. აორთქლების გზით.
იმისათვის, რომ გაიგოთ მეტი სონომექანიკური ეფექტების შესახებ სოლ-გელის პროცესებში, გთხოვთ, დააწკაპუნოთ აქ!

სილიციუმის დიოქსიდი ჯანმრთელობის რისკი

მშრალი ან ჰაეროვანი კრისტალური სილიკონის დიოქსიდი არის ადამიანის ფილტვის კანცეროგენი, რომელსაც შეუძლია გამოიწვიოს ფილტვის სერიოზული დაავადება, ფილტვის კიბო ან სისტემური აუტოიმუნური დაავადებები. სილიციუმის მტვრის შესუნთქვისას და ფილტვებში მოხვედრისას ეს იწვევს ნაწიბუროვანი ქსოვილის წარმოქმნას და ამცირებს ფილტვების უნარს ჟანგბადის მიღებაში (სილიკოზი). SiO2-ის დატენიანება და თხევად ფაზაში გაფანტვა, მაგ. ულტრაბგერითი ჰომოგენიზაციის გზით, გამორიცხავს ინჰალაციის რისკს. ამიტომ თხევადი პროდუქტის, რომელიც შეიცავს SiO2-ს, სილიკოზის გამოწვევის რისკი ძალიან დაბალია. გთხოვთ, გამოიყენოთ შესაბამისი პერსონალური დამცავი მოწყობილობა, როდესაც სილიციუმს მშრალი ფხვნილის სახით ამუშავებთ!

ლიტერატურა