ულტრაბგერითი დაჩქარებული თაბაშირის კრისტალიზაცია
- ულტრაბგერითი შერევა და დაშლა აჩქარებს თაბაშირის კრისტალიზაციას და დამაგრების რეაქციას (CaSO4･ 2 სთ2O).
- დენის ულტრაბგერითი საშუალებების გამოყენება თაბაშირის ხსნარზე აჩქარებს კრისტალიზაციას, რითაც ამცირებს დამაგრების დროს.
- უფრო სწრაფი დაყენების გარდა, წარმოებული კედლის დაფები აჩვენებენ შემცირებულ სიმკვრივეს.
- გამაგრებითი ნანო მასალების (მაგ. CNTs, ნანო-ბოჭკოების ან სილიციუმის დიოქსიდი) თაბაშირში ულტრაბგერითი დაშლა იწვევს მაღალ მექანიკურ სიმტკიცეს და დაბალ ფორიანობას.
ულტრაბგერითი გაუმჯობესებული თაბაშირის წარმოებისთვის
კალციუმის სულფატის ჰემიჰიდრატისა და წყლის დამაგრების რეაქციის დასაწყებად, კალციუმის სულფატის ჰემიჰიდრატი თანაბრად უნდა დაიშალოს წყალში ისე, რომ მომზადდეს ერთგვაროვანი ხსნარი. ულტრაბგერითი დისპერსია უზრუნველყოფს ნაწილაკების სრულად დასველებას ისე, რომ მიიღწევა სრული ჰემიჰიდრატი. თაბაშირის ნალექის ულტრაბგერითი შერევა აჩქარებს გამაგრების დროს დაჩქარებული კრისტალიზაციის გამო.
დამატებითი ინგრედიენტები, როგორიცაა ამაჩქარებლები და გამაძლიერებელი ნანო მასალები, ასევე შეიძლება თანაბრად შერეული იყოს თაბაშირის სქელში.
ულტრაბგერითი დისპერსიის მუშაობის პრინციპი
როდესაც მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი წყვილდება სითხეში ან თხევადში, ხდება ულტრაბგერითი წარმოქმნილი კავიტაცია. ულტრაბგერითი კავიტაცია ქმნის ადგილობრივ ექსტრემალურ პირობებს, მათ შორის მაღალი ათვლის ძალებს, თხევადი ჭავლებს, მიკრო ტურბულენტებს, მაღალ ტემპერატურას, გათბობისა და გაგრილების სისწრაფეს, ასევე მაღალ წნევას. ეს კავიტაციური ათვლის ძალები გადალახავს შემაკავშირებელ ძალებს მოლეკულებს შორის ისე, რომ ისინი დეაგლომერირებული და ცალკეული ნაწილაკების სახით იშლება. გარდა ამისა, ნაწილაკები აჩქარებულია კავიტაციური თხევადი ჭავლებით ისე, რომ ისინი ერთმანეთს ეჯახებიან და ამით იშლება ნანო ან თუნდაც პირველადი ნაწილაკების ზომამდე. ეს ფენომენი ცნობილია როგორც ულტრაბგერითი სველი დაფქვი.
დენის ულტრაბგერითი ხსნარში ქმნის ნუკლეაციის ადგილებს ისე, რომ მიიღწევა დაჩქარებული კრისტალიზაცია.
დააწკაპუნეთ აქ, რომ გაიგოთ მეტი სონოკრისტალიზაციის შესახებ – ულტრაბგერითი დახმარებით კრისტალიზაცია!
სამრეწველო ულტრაბგერითი დისპერსერი
დანამატების ულტრაბგერითი დისპერსია
ბევრ ქიმიურ პროცესში, სონიფიკაცია გამოიყენება დანამატების შერევისთვის, როგორიცაა შემაფერხებელი აგენტები (მაგ. ცილები, ორგანული მჟავები), სიბლანტის მოდიფიკატორები (მაგ. სუპერპლასტიფიკატორები), დამწვრობის საწინააღმდეგო საშუალებები, ბორის მჟავა, წყლის რეზისტენტული ქიმიკატები (მაგ. პოლისილოქსანები, ცვილის ემულსიები). შუშის ბოჭკოები, ხანძარსაწინააღმდეგო გამაძლიერებლები (მაგ. ვერმიკულიტი, თიხა და/ან აორთქლებული სილიციუმი), პოლიმერული ნაერთები (მაგ. PVA, PVOH) და სხვა ჩვეულებრივი დანამატები ფორმულირებაში თაბაშირის ფორმულირების გასაუმჯობესებლად, დამაგრების ტიპის შეერთების ნაერთების და თაბაშირის ცემენტების და მისი დაყენების დროის შესამცირებლად.
დააწკაპუნეთ აქ, რომ გაიგოთ მეტი დანამატების ულტრაბგერითი შერევისა და შერევის შესახებ!
სამრეწველო ულტრაბგერითი სისტემები
Hielscher Ultrasonics არის მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი სისტემების თქვენი მთავარი მიმწოდებელი სკამების ზედა და სამრეწველო აპლიკაციებისთვის. Hielscher გთავაზობთ მძლავრ და ძლიერ სამრეწველო ულტრაბგერით პროცესორებს. ჩვენი UIP16000 (16 კვტ) არის ყველაზე ძლიერი ულტრაბგერითი პროცესორი მსოფლიოში. ეს 16 კვტ სიმძლავრის ულტრაბგერითი სისტემა ადვილად ამუშავებს დიდ მოცულობებსაც კი, ძალიან ბლანტიანი ხსნარებით (10,000 cp-მდე). მაღალი ამპლიტუდა 200 μm-მდე (და უფრო მაღალი მოთხოვნის შემთხვევაში) უზრუნველყოფს მასალის სათანადო დამუშავებას ისე, რომ მიიღწევა დისპერსიის, დეაგლომერაციის და დაფქვის სასურველი დონე. ეს ინტენსიური ხმოვანი გამოსხივება აწარმოებს ნანო-ნაწილაკიან ნალექებს სწრაფი დამაგრების სიჩქარისა და უმაღლესი თაბაშირის პროდუქტებისთვის.
Hielscher-ის ულტრაბგერითი აღჭურვილობის გამძლეობა იძლევა 24/7 მუშაობის საშუალებას მძიმე მოვალეობასა და მომთხოვნ გარემოში.
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:
| სურათების მოცულობა | Დინების სიჩქარე | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 10-დან 2000 მლ-მდე | 20-დან 400 მლ/წთ-მდე | UP200Ht, UP400 ქ |
| 0.1-დან 20ლ-მდე | 0.2-დან 4ლ/წთ-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100 ლ-მდე | 2-დან 10ლ/წთ-მდე | UIP4000 |
| na | 10-დან 100ლ/წთ-მდე | UIP16000 |
| na | უფრო დიდი | კასეტური UIP16000 |
ულტრაბგერითი დამუშავების ჩვენი ხანგრძლივი გამოცდილება გვეხმარება, კონსულტაციები მივიღოთ ჩვენს კლიენტებთან პირველი ტექნიკურ-ეკონომიკური კვლევებიდან პროცესის სამრეწველო მასშტაბის განხორციელებამდე.
ლიტერატურა/ცნობარი
- პიტერსი, ს. შტოკიგტი, მ. როსლერი, ჩ. (2009): სიმძლავრე-ულტრაბგერის გავლენა პორტლანდცემენტის პასტების სითხესა და დაყენებაზე; at: მე-17 საერთაშორისო კონფერენცია სამშენებლო მასალების შესახებ 2009 წლის 23 – 26 სექტემბერი, ვაიმარი.
- როსლერი, ჩ. (2009): Einfluss von Power-Ultraschall auf das Fließ- und Erstarrungsverhalten von Zementsuspensionen; in: Tagungsband der 17. Internationalen Baustofftagung ibausil, Hrsg. Finger-Institut für Baustoffkunde, Bauhaus-Universität Weimar, S. 1 – 0259 – 1 – 0264.
- ჟონგბიაო, კაცი; ჩენი, იუეჰუი; Yang, Miao (2012): კალციუმის სულფატის ულვაში/ნატურალური რეზინის კომპოზიტების მომზადება და თვისებები. Advanced Materials Research ტ. 549, 2012. 597-600.
ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს
თაბაშირის დაფის წარმოება
თაბაშირის მუყაოს წარმოების პროცესში, კალცინირებული თაბაშირის წყალხსნარი – ეგრეთ წოდებული კალციუმის სულფატის ჰემიჰიდრატი – გადანაწილებულია ზედა და ქვედა ქაღალდის ფურცლებს შორის. ამგვარად შექმნილი პროდუქტი მუდმივად უნდა მოძრაობდეს კონვეიერის ქამარზე, სანამ ნალექი არ გამაგრდება. შემდეგ ფურცელს აშრობენ, სანამ თაბაშირის მუყაოს ზედმეტი წყალი არ აორთქლდება. თაბაშირის კედლის დაფის წარმოებისას ცნობილია სხვადასხვა ნივთიერების დამატება ნაფოტში წარმოების პროცესის ან თავად დაფის გასაუმჯობესებლად. მაგალითად, ჩვეულებრივია ნადუღის წონის შემსუბუქება ქაფის აგენტების შეყვანით, რათა უზრუნველყოს აერაციის ხარისხი, რომელიც ამცირებს საბოლოო კედლის დაფის სიმკვრივეს.
კალციუმის სულფატი
კალციუმის სულფატი (ან კალციუმის სულფატი) არის არაორგანული ნაერთი ფორმულით CaSO.4 და მასთან დაკავშირებული ჰიდრატები. γ-ანჰიდრიტის უწყლო ფორმაში გამოიყენება როგორც ზოგადი დანიშნულების გამწმენდი. CaSO-ს განსაკუთრებული ჰიდრატი4 ცნობილია როგორც პარიზის თაბაშირი. კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ჰიდრატი არის თაბაშირი, რომელიც ბუნებრივად გვხვდება როგორც მინერალი. განსაკუთრებით თაბაშირი ფართოდ გამოიყენება სამრეწველო გამოყენებისთვის, მაგ., როგორც სამშენებლო მასალა, შემავსებელი, პოლიმერებში და ა.შ. CaSO-ს ყველა ფორმა4 ჩნდება როგორც თეთრი მყარი და ძნელად ხსნადი წყალში. კალციუმის სულფატი იწვევს წყალში მუდმივ სიმტკიცეს.
არაორგანული ნაერთი CaSO4 გვხვდება ჰიდრატაციის სამ დონეზე:
- უწყლო მდგომარეობა (მინერალის სახელი: “ანჰიდრიტი”) ფორმულით CaSO4.
- დიჰიდრატი (მინერალის სახელი: “თაბაშირი”) ფორმულით CaSO4(ჰ2ო)2.
- ჰემიჰიდრატი CaSO ფორმულით4(H22ო)0.5. სპეციფიკური ჰემიჰიდრატები შეიძლება გამოირჩეოდეს როგორც ალფა-ჰემიჰიდრატი და ბეტა-ჰემიჰიდრატი.
ჰიდრატაციის და დეჰიდრატაციის რეაქციები
როდესაც სითბო გამოიყენება, თაბაშირი გარდაიქმნება ნაწილობრივ გაუწყლოებულ მინერალად – ეგრეთ წოდებული კალციუმის სულფატის ჰემიჰიდრატი, კალცინირებული თაბაშირი ან პარიზის თაბაშირი. კალცირებულ თაბაშირს აქვს ფორმულა CaSO4· (nH2O), სადაც 0,5 ≤ n ≤ 0,8. ტემპერატურა 100°C-დან 150°C-მდე (212°F). – 302°F) აუცილებელია წყლის ამოსაღებად, რომელიც შეკრულია მის სტრუქტურაში. გათბობის ზუსტი ტემპერატურა და დრო დამოკიდებულია გარემოს ტენიანობაზე. სამრეწველო კალცინაციისთვის გამოიყენება 170°C (338°F) მაღალი ტემპერატურა. თუმცა, ამ ტემპერატურაზე იწყება γ-ანჰიდრიტის წარმოქმნა. სითბოს ენერგია, რომელიც მიეწოდება თაბაშირს ამ დროს (ჰიდრატაციის სიცხე) მიდრეკილია წყლის გამოდევნაში (წყლის ორთქლის სახით), ვიდრე გაზრდის მინერალის ტემპერატურას, რომელიც ნელა იზრდება, სანამ წყალი არ გაქრება, შემდეგ კი უფრო სწრაფად იზრდება. . ნაწილობრივი დეჰიდრატაციის განტოლება შემდეგია:
ამ რეაქციის ენდოთერმული თვისება რელევანტურია საშრობი კედლის მუშაობისთვის, რაც ანიჭებს ცეცხლგამძლეობას საცხოვრებელ და სხვა სტრუქტურებს. ხანძრის დროს, საშრობი კედლის ფურცლის მიღმა სტრუქტურა დარჩება შედარებით გრილი, რადგან წყალი იკარგება თაბაშირიდან, რითაც თავიდან აიცილებს და აფერხებს ჩარჩოს დაზიანებას (ხის წევრების წვის ან ფოლადის სიმტკიცის დაკარგვის შედეგად მაღალ ტემპერატურაზე) და, შესაბამისად, სტრუქტურის. კოლაფსი. მაღალ ტემპერატურაზე კალციუმის სულფატი ათავისუფლებს ჟანგბადს და მოქმედებს როგორც ჟანგვის აგენტი. მასალის ეს მახასიათებელი გამოიყენება ალუმინოთერმიაში. მინერალების უმეტესობისგან განსხვავებით, რომლებიც რეჰიდრატაციისას უბრალოდ ქმნიან თხევად ან ნახევრად თხევად პასტებს, ან რჩება ფხვნილად, კალცინირებულ თაბაშირს აქვს უჩვეულო თვისება. გარემოს ტემპერატურაზე წყალთან შერევისას ის ქიმიურად უბრუნდება სასურველ დიჰიდრატულ ფორმას, ხოლო ფიზიკურად “დაყენება” ხისტ და შედარებით ძლიერ თაბაშირის ბროლის გისოსად, როგორც ეს ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ განტოლებაში:
ეს ეგზოთერმული რეაქცია აადვილებს თაბაშირის სხვადასხვა ფორმებად ჩამოსხმას, მათ შორის ფურცლები მშრალი კედლებისთვის, ჩხირები დაფის ცარცისთვის და ყალიბებისთვის (მაგ. გატეხილი ძვლების იმობილიზაცია, ან ლითონის ჩამოსხმისთვის). პოლიმერებთან შერეული, იგი გამოიყენება როგორც ძვლის აღმდგენი ცემენტი.
180°C-მდე გაცხელებისას წარმოიქმნება თითქმის უწყლო ფორმა, ე.წ. γ-ანჰიდრიტი (CaSO4· nH2O სადაც n = 0-დან 0.05-მდე), იქმნება. γ-ანჰიდრიტი მხოლოდ ნელა რეაგირებს წყალთან და უბრუნდება დიჰიდრატულ მდგომარეობას, ამიტომ იგი ფართოდ გამოიყენება როგორც კომერციული გამშრალებელი. როდესაც თბება 250°C-ზე ზემოთ, წარმოიქმნება β-ანჰიდრიტის სრულიად უწყლო ფორმა. β-ანჰიდრიტი არ რეაგირებს წყალთან, თუნდაც გეოლოგიურ დროში, თუ ძალიან წვრილად არ არის დაფქული.
თაბაშირი
თაბაშირი არის სამშენებლო მასალა, რომელიც გამოიყენება როგორც დამცავი ან/და დეკორატიული საფარი კედლებისთვის, ჭერისთვის და დეკორატიული შენობის ელემენტების ჩამოსხმისა და ჩამოსხმისთვის.
შტუკო არის თაბაშირის ნაკეთობა, რომელიც გამოიყენება რელიეფური დეკორაციების დასამზადებლად.
თაბაშირის ყველაზე გავრცელებული ტიპები მზადდება თაბაშირის, კირის ან ცემენტისგან, როგორც ძირითადი ინგრედიენტი. თაბაშირი იწარმოება მშრალი ფხვნილის სახით (თაბაშირის ფხვნილი). ფხვნილის წყალთან შერევისას წარმოიქმნება ხისტი, მაგრამ დასამუშავებელი პასტა. წყალთან ეგზოთერმული რეაქცია კრისტალიზაციის პროცესით ათავისუფლებს სითბოს, შემდეგ კი ჰიდრატირებული თაბაშირი გამკვრივდება.
თაბაშირის თაბაშირი
თაბაშირის თაბაშირი, ან პარიზის თაბაშირი, იწარმოება თაბაშირის თერმული დამუშავებით (დაახლოებით 300°F / 150°C):
CaSO4· 2 სთ2O + სითბო → CaSO4· 0,5 სთ2O + 1,5 სთ2O (გამოშვებულია ორთქლის სახით).
თაბაშირი შეიძლება ხელახლა ჩამოყალიბდეს მშრალი ფხვნილის წყალთან შერევით. შეუცვლელი თაბაშირის დაყენების დასაწყებად მშრალ ფხვნილს ურევენ წყალს. შემდეგ დაახლ. 10 წუთის შემდეგ, დაყენების რეაქცია იწყება და სრულდება დაახლ. 45 წუთი. თუმცა, თაბაშირის სრული გამაგრება მიიღწევა დაახლ. 72 საათი. თუ თაბაშირი ან თაბაშირი თბება 266°F/130°C-ზე ზემოთ, წარმოიქმნება ჰემიჰიდრატი. ჰემიჰიდრატის ფხვნილი ასევე შეიძლება გარდაიქმნას თაბაშირში წყალში დაშლისას.