실리카의 초음파 분산 (SiO2)

SiO2, 나노 실리카 또는 마이크로 실리카라고도 하는 실리카는 치약, 시멘트, 합성 고무, 고성능 폴리머 또는 식품에 증점제, 흡착제, 고결 방지제 또는 향료 및 향료용 담체로 사용됩니다. 아래에서는 나노 실리카와 마이크로 실리카의 용도와 초음파의 초음파 역학적 효과가 더 나은 실리카 현탁액을 만들고 실리카 나노 입자 합성을 촉진하여 공정 효율성과 최종 제품 성능을 향상시킬 수있는 방법에 대해 자세히 알아볼 것입니다.

나노 실리카 (SiO2)의 초음파 분산의 장점

실리카는 다양한 소수성 및 소수성 형태로 제공되며 일부 나노미터까지 몇 마이크로미터의 매우 미세한 입자 크기를 가지고 있습니다. 전형적으로 실리카는 습윤 후 잘 분산되지 않습니다. 또한 제품 제형에 많은 마이크로 버블을 추가합니다. 초음파는 마이크로 실리카와 나노 실리카를 분산시키고 제형에서 용존 가스 및 마이크로 버블을 제거하는 효과적인 공정 기술입니다.

초음파 분산은 고강도, 저주파 초음파를 사용하여 액체 매질에서 입자를 분산시키고 응집시키는 기술입니다. 실리카와 나노 실리카의 분산에 관해서, 초음파 분산은 몇 가지 장점을 제공합니다:
 

  • 향상된 분산도: 초음파는 액체 매체에서 강렬한 캐비테이션과 음향 흐름을 생성하여 실리카 입자의 응집체 또는 클러스터를 분해하는 데 도움이 됩니다. 그 결과 분산이 향상되고 입자 크기가 감소하여 액체에서 입자가 보다 균일하게 분포됩니다.
  • 향상된 안정성: 더 나은 분산을 달성함으로써 초음파 처리는 입자의 재 응집 또는 침전을 방지하는 데 도움이됩니다. 더 작고 잘 분산된 실리카 입자는 안정성이 향상되었으며, 이는 입자 응집이 성능 문제를 일으킬 수 있는 응용 분야에 매우 중요합니다.
  • 증가된 표면적: 초음파 분산은 실리카와 나노 실리카의 입자 크기를 효과적으로 줄여 더 높은 비 표면적을 초래합니다. 증가된 표면적은 반응성 향상, 흡착 용량 증가 및 기계적 특성 향상과 같은 다양한 응용 분야에서 이점을 제공할 수 있습니다.
  • 초음파 분산기 MultiSonoReactor 나노 실리카 현탁액의 생산을위한 16,000 와트 분산 용량

    나노 실리카 현탁액의 산업 생산을위한 초음파 분산 시스템

  • 효율적인 혼합: 초음파 분산은 액체 매질에서 입자의 효율적인 혼합을 촉진합니다. 초음파에 의해 생성 된 음향 에너지는 마이크로 스트리밍 및 난류를 유도하여 입자의 분산 및 균일 한 혼합을 촉진합니다. 이는 복합 재료 또는 코팅의 균일한 분포에 특히 유용합니다.
  • 시간 및 에너지 절약: 초음파 분산은 일반적으로 다른 분산 방법에 비해 짧은 처리 시간이 필요합니다. 초음파를 통해 달성 된 신속하고 효율적인 분산은 전체 처리 시간을 줄여 생산성을 높입니다. 또한, 종종 실온에서 수행 할 수 있으므로 과도한 가열이나 화학 분산제를 사용할 필요가 없습니다.
  • 간단하고 안전한 작동: 초음파 분산기는 작동이 간단하고 안전하며 기존 생산 시설에 쉽게 통합 될 수 있습니다. 초음파 를 정밀하게 제어하면 공정 매개 변수를 특정 실리카 제형 및 이상적인 공정 조건으로 조정할 수 있습니다. 초음파 분산 및 응집 제거 기술은 구슬 및 진주와 같은 밀링 매체를 사용하지 않기 때문에 밀링 매체 및 노동 강도 분리에 의한 교차 오염을 피할 수 있습니다.
  • 다재: 초음파 분산은 물, 용매 및 다양한 화학 용액을 포함한 광범위한 액체 매체에 적용할 수 있는 다목적 기술입니다. 이러한 유연성으로 인해 페인트, 코팅, 복합 재료, 전자 및 제약과 같은 다양한 응용 분야 및 산업에 적합합니다.
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    우리의 주의 개인 정보 정책.


    나노 실리카의 초음파 분산 : Hielscher 초음파 균질 기 UP400St는 실리카 나노 입자를 균일 한 나노 분산액으로 신속하고 효율적으로 분산시킵니다.

    초음파 UP400St를 사용하는 나노 실리카의 초음파 분산

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    Fumed 실리카의 초음파 분산 : Hielscher 초음파 균질화 UP400S는 실리카 분말을 단일 나노 입자로 빠르고 효율적으로 분산시킴입니다.

    UP400S를 사용하여 물에 흄드 실리카 분산

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    실리카 입자 크기의 중요성

    나노 크기 또는 마이크로 크기의 실리카의 많은 응용 분야에서, 좋은 균일 한 분산이 매우 중요하다. 입자 크기 측정과 같은 모노 분산 실리카 서스펜션이 필요한 경우가 많습니다. 특히 스크래치 저항을 개선하기 위해 잉크 나 코팅 및 폴리머에 사용하기 위해 실리카 입자는 안개를 피하고 투명도를 유지하기 위해 가시광선을 방해하지 않을 만큼 작아야합니다. 대부분의 코팅실리카 입자는 이 요구 사항을 충족하기 위해 40nm보다 작아야 합니다. 다른 응용 프로그램의 경우 실리카 입자 응집은 각 개별 실리카 입자가 주변 미디어와 상호 작용하는 데 방해합니다.
    초음파 균질화제는 로터리 믹서 또는 탱크 교반기와 같은 다른 고단 혼합 방법보다 분산 실리카에서 더 효과적입니다. 아래 그림은 물에 연기 실리카의 초음파 분산의 전형적인 결과를 보여줍니다.

    사진은 물에 흄드 실리카의 초음파 분산의 전형적인 결과를 보여줍니다.

    물에 푸메드 실리카의 초음파 분산

    실리카 크기 감소의 처리 효율

    나노 실리카의 초음파 분산은 IKA 울트라 투락스와 같은 다른 고단 혼합 방법보다 우수합니다. 초음파는 더 작은 실리카 입자 크기의 현탁액을 생성하고 초음파는 더 에너지 효율적인 기술이다. 폴과 슈베르트는 울트라 투라크스(로터-스테이터 시스템)를 사용하여 물에 있는 Aerosil 90(2%wt)의 입자 크기 감소를 Hielscher UIP1000hd(1kW 초음파 장치)와 비교했습니다. 아래 그래픽은 초음파 공정의 우수한 결과를 보여줍니다. 그의 연구 결과 Pohl 결론, "일정한 특정 에너지 EV 초음파는 로터 -stator 시스템 보다 더 효과적이다." 에너지 효율성과 실리카 입자 크기 균일성은 제조 비용, 공정 용량 및 제품 품질이 중요한 생산 공정에서 가장 중요합니다.

    나노 실리카와 같은 나노 크기의 안료에 대한 총 2kW 초음파 처리 능력을 갖춘 2x UIP1000hdT의 초음파 분산 시스템

    2x 1000 와트 초음파 분산기는 nandispersions, 예를 들어 나노 실리카에 대한 퍼지 가능한 캐비닛에 있습니다.

    나노 실리카의 초음파 분산은 IKA Ultra-Turrax와 같은 다른 고전단 혼합 방법과 비교하여

    실리카 분산용 초음파 vs. 울트라 터락스

    아래 사진은 Pohl이 스프레이 동결 건조 실리카 과립을 초음파 처리하여 얻은 결과를 보여줍니다.

    실리카 입자는 초음파로 분산, 응집 제거 및 변형될 수 있습니다(예: 촉매 적용을 위해 도핑/기능화).

    왼쪽 : 초음파 해체 전 스프레이 동결 실리카 과립의 REM 사진
    오른쪽: 초음파 분산 실리카 조각의 TEM 사진
    연구 및 이미지: Pohl and Schubert, 2004)

    고품질 실리카 제형을 위한 고성능 초음파 분산기

    Hielscher 초음파는 액체, 고체 부하 현탁액 및 페이스트의 처리를위한 고성능 초음파 균질화의 개발, 제조 및 공급을 전문으로하는 독일 가족 소유 기업입니다. Hielscher 초음파 균질화는 원하는 사양을 얻기 위해 실리카 슬러리 및 기타 나노 연금을 안정적으로 처리합니다. 매우 민감하거나 연마성이 있거나 점성이 높은 제품 제형조차도 초음파를 사용하여 효율적으로 분산되고 응집 제거 될 수 있습니다. 우리의 고급 초음파 는 매우 다재다능하며 정교한 배치 및 인라인 치료 가능성을 제공합니다. 신뢰할 수 있는 높은 품질 표준과 재현 가능한 결과는 초음파 실리카 분산의 주요 특징입니다.
    Hielscher 최첨단 산업 등급 초음파 는 스마트하고 사용자 친화적 인 메뉴, 프로그래밍 가능한 설정, 통합 SD 카드의 자동 데이터 프로토콜, 브라우저 원격 제어 및 높은 견고성을 갖추고 있습니다.
    진폭은 초음파 처리와 관련하여 가장 영향력 있는 매개변수입니다. 진폭은 초음파의 최대 변위 또는 피크 대 피크 이동을 나타냅니다. 초음파 분산, 응집 제거 및 습식 밀링의 경우 입자 크기 감소를 위해 충분한 에너지를 적용하기 위해 종종 높은 진폭이 필요합니다. Hielscher 산업용 초음파 프로세서는 매우 높은 진폭을 제공 할 수 있습니다. 최대 200μm의 진폭은 24/7 작동에서 쉽게 연속적으로 실행할 수 있습니다. 더 높은 진폭을 위해, 사용자 정의 초음파 sonotrodes를 사용할 수 있습니다.
    중소형 R부터&연속 모드에서 상업용 실리카 제조를 위한 산업 시스템에 대한 D 및 파일럿 초음파 장치, Hielscher 초음파는 우수한 실리카 처리에 대한 요구 사항을 충족할 수 있는 올바른 초음파 프로세서를 갖추고 있습니다.

    Hielscher Ultrasonics가 필요한 이유는 무엇입니까?

    • 고효율
    • 최첨단 기술
    • 신뢰할 수 있음 & 견고성
    • 조정 가능하고 정밀한 공정 제어
    • 일괄 & 인라인
    • 모든 볼륨에 대해
    • 지능형 소프트웨어
    • 스마트 기능(예: 프로그래밍 가능, 데이터 프로토콜링, 원격 제어)
    • 쉽고 안전한 작동
    • 낮은 유지 보수
    • CIP(클린인 플레이스)

    설계, 제조 및 컨설팅 – 독일에서 만든 품질

    Hielscher 초음파 는 최고 품질 및 디자인 표준으로 잘 알려져 있습니다. 견고성과 쉬운 작동으로 초음파 를 산업 시설에 원활하게 통합 할 수 있습니다. 거친 조건과 까다로운 환경은 Hielscher 초음파 로 쉽게 처리 할 수 있습니다.

    Hielscher 초음파는 ISO 인증 회사이며 최첨단 기술과 사용자 친화성을 특징으로 하는 고성능 초음파 에 특히 중점을 둡니다. 물론, Hielscher 초음파 는 CE를 준수하고 UL, CSA 및 RoHs의 요구 사항을 충족합니다.

    아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.

    일괄 볼륨유량권장 장치
    0.5 ~ 1.5mLN.A.유리 병
    1 ~ 500mL10 ~ 200mL / minUP100H
    10 ~ 2000mL20 ~ 400 mL / minUP200Ht, UP400St
    0.1 ~ 20L0.2 ~ 4L / minUIP2000hdT
    10 ~ 100L2 ~ 10L / minUIP4000hdT
    15에서 150L3 내지 15L / 분UIP6000hdT
    N.A.10 ~ 100L / minUIP16000
    N.A.더 큰의 클러스터 UIP16000

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    추가 정보 요청

    아래 양식을 사용하여 초음파 균질화 및 분산기, 실리카 관련 응용 프로그램 및 가격에 대한 추가 정보를 요청하십시오. 우리는 당신과 함께 실리카 분산 공정에 대해 논의하고 당신에게 당신의 요구 사항을 충족시키는 초음파 분산기를 제공하게되어 기쁩니다!









    주의 하시기 바랍니다 개인 정보 정책.


    UP400S를 사용한 초음파 응집 제거는 나노 실리카를 효율적으로 분산시킵니다.

    초음파 처리기 UP400S 나노 실리카의 응집 제거를 위해.
    연구 및 그래픽: Vikash, 2020.



    실리카 (SiO2, 실리콘 다이산화)는 무엇입니까?

    실리카는 화학 포뮬러 SiO2 또는 이산화실리콘을 사용한 실리콘 및 산소로 구성된 화학 화합물이다. 융합된 석영, 푸메드 실리카, 실리카 젤 및 에어로겔과 같은 다양한 형태의 실리카가 있습니다. 실리카는 여러 미네랄의 화합물과 합성 제품으로 존재합니다. 실리카는 석영과 다양한 살아있는 유기체에서 자연에서 가장 일반적으로 발견된다. 이산화규는 석영의 채굴 및 정제에 의해 얻어진다. 비정질 실리카의 세 가지 주요 형태는 불꽃 실리카, 침전 실리카 및 실리카 젤입니다.

    푸메드 실리카 / 피로게닉 실리카

    산소가 풍부한 수소 화염에서 실리콘 테트라클로라이드(SiCl4)를 태우면 SiO2의 연기가 발생합니다. – 퍼지 실리카. 또는 3000°C 의 전기 아크에서 석영 모래를 기화하여, 연기된 실리카도 생성한다. 두 공정에서, 비정질 실리카의 결과 미세한 방울이 분지, 사슬, 3차원 이차 입자로 융합된다. 이러한 이차 입자는 매우 낮은 벌크 밀도와 매우 높은 표면적을 가진 백색 분말로 응집합니다. 비 다공성 연기 실리카의 기본 입자 크기는 5 50 nm 사이입니다. 푸메드 실리카는 매우 강한 두껍게 하는 효과가 있습니다. 따라서, fumed 실리카는 페인트, 코팅, 접착제, 인쇄 잉크 또는 불포화 폴리 에스테르 수지에서 실리콘 탄성및 점도 조정의 필러로 사용됩니다. Fumed 실리카는 유기 액체 또는 수성 응용 프로그램에 대한 소수성 또는 소수성 또는 소수성성되도록 치료할 수 있습니다. 소수성 실리카는 효과적인 탈포제 성분(발포 방지제)이다.
    초음파 탈기 및 탈포에 대해 읽으려면 여기를 클릭하십시오.
    푸메드 실리카 CAS 번호 112945-52-5

    실리카 연기 / 마이크로실리카

    실리카 연기는 마이크로 실리카라고도 하는 초미세 나노 크기의 분말입니다. 실리카 연기는 연기 실리카와 혼동해서는 안됩니다. 실리카 연기를 적용한 생산 공정, 입자 형태 및 분야는 모두 연기된 실리카와 다릅니다. 실리카 연기는 비정질, 비결정성, SiO2의 다형성 형태입니다. 실리카 연기는 평균 입자 직경이 150nm인 구형 입자로 구성됩니다. 실리카 연기의 가장 눈에 띄는 응용 프로그램은 고성능 콘크리트에 대한 포졸라닉 재료입니다. 압축 강도, 결합 강도 및 마모 저항과 같은 콘크리트 특성을 개선하기 위해 포틀랜드 시멘트 콘크리트에 추가됩니다. 그 외에도 실리카 연기는 염화물 이온에 대한 콘크리트의 투과성을 감소시킵니다. 이것은 부식으로부터 콘크리트의 보강 강철을 보호합니다.
    시멘트와 실리카 연기의 초음파 혼합에 대해 자세히 알아보려면 여기를 클릭하십시오!
    실리카 Fume CAS 번호: 69012-64-2, 실리카 Fume EINECS 번호: 273-761-1

    침전된 실리카

    침전 실리카는 SiO2의 백색 분말 합성 비정질 형태입니다. 침전 실리카는 타이어와 같은 플라스틱 이나 고무의 필러, 연화제 또는 성능 향상으로 사용됩니다. 다른 용도로는 치약의 청소, 농축 또는 연마제를 포함합니다.
    치약 제조의 초음파 혼합에 대해 자세히 알아보려면 여기를 클릭하십시오!
    연기 된 실리카의 1 차 입자는 직경이 5~100nm이고, 응집크기는 최대 40μm이며 평균 기공 크기는 30nm보다 큽니다. 화염 실리카처럼 침전된 실리카는 본질적으로 미세다공성이 아닙니다.
    Fumed 실리카는 규산염을 함유한 용액의 강수량에 의해 생성됩니다. 미네랄산을 가진 중성 규산염 용액의 반응 후, 황산 및 규산 나트륨 용액은 초음파 교반과 같은 동요와 함께 동시에 물에 첨가됩니다. 실리카는 산성 조건에서 침전됩니다. 침전 기간, 반응제의 첨가속도, 온도 및 농도 및 pH 등의 요인 외에도 교반의 방법 및 강도는 실리카의 특성을 변화시킬 수 있다. 초음파 반응기 챔버의 초음파 기계적 동요는 일관되고 균일한 입자 크기를 생성하는 효과적인 방법입니다. 높은 온도에서 초음파 동요는 젤 단계의 형성을 방지할 수 있습니다.
    침전 실리카와 같은 나노 물질의 초음파 지원 침수에 대한 자세한 내용은 여기를 클릭하십시오!
    침전 실리카 CAS 번호: 7631-86-9

    콜로이드 실리카 / 실리카 콜로이드

    콜로이드 실리카는 액체 상에서 미세한 비다공성, 비정질, 주로 구형 실리카 입자의 현탁액이다.
    실리카 콜라이드의 가장 일반적인 용도는 제지, 실리콘 웨이퍼 연마용 연마제, 화학 공정의 촉매, 수분 흡수제, 마모 저항 코팅에 첨가제 또는 플랙캐팅, 응고, 분산 또는 안정화를 위한 계면활성제입니다.
    마모 저항 폴리머 코팅의 콜로이드 실리카에 대해 자세히 알아보려면 여기를 클릭하십시오!

    콜로이드 실리카의 생산은 다단계 공정입니다. 알칼리-규산염 용액의 부분 중화는 실리카 핵의 형성으로 이어집니다. 콜로이드 실리카 입자의 하위 단위는 전형적으로 1 과 5 nm 사이의 범위에 있습니다. 중합의 조건에 따라 이들 하위 단위는 함께 결합될 수 있다. 7 이하의 pH를 줄이거나 소금을 첨가함으로써 단위는 종종 실리카 젤이라고 불리는 사슬에서 함께 융합되는 경향이 있습니다. 다른, 하위 단위 는 분리 유지 하 고 점차적으로 성장. 결과 제품은 종종 실리카 솔 또는 침전 실리카라고합니다. 콜로이드 실리카 서스펜션은 pH 조정에 의해 안정화된 다음, 예를 들어 증발에 의해 농축된다.
    솔젤 공정에서 sonomechanical 효과에 대해 자세히 알아보려면 여기를 클릭하십시오!

    실리카 건강 위험

    건조 또는 공수 결정 실리콘 이산화는 심각한 폐 질환, 폐암 또는 전신 자가 면역 질환을 일으킬 수있는 인간의 폐 발암 물질입니다. 실리카 먼지가 흡입되고 폐에 들어가면 흉터 조직의 형성을 일으키고 산소 (실리코시스)에서 취할 수있는 폐 능력을 감소시킵니다. 예를 들어 초음파 균질화와 같은 액체 상으로 SiO2의 습윤 및 분산은 흡입의 위험을 제거합니다. 따라서 실리코시스를 유발하는 SiO2를 함유한 액체 제품의 위험이 매우 낮습니다. 실리카를 드라이 파우더 형태로 다룰 때 적절한 개인 보호 장비를 사용하십시오!

    문학

    초음파 고전기 균질화는 실험실, 벤치 탑, 파일럿 및 산업 처리에 사용됩니다.

    Hielscher 초음파는 실험실, 파일럿 및 산업 규모의 응용 프로그램, 분산, 에멀화 및 추출을 위한 고성능 초음파 균질화를 제조합니다.


    고성능 초음파! Hielscher 제품군은 소형 실험실 초음파기부터 벤치 탑 장치에 이르기까지 전체 산업 초음파 시스템에 이르기까지 전체 스펙트럼을 포괄합니다.

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