또한 SiO2로 알려진 실리카, 나노 실리카 또는 마이크로 실리카는 치약, 시멘트, 합성 고무, 고성능 폴리머 또는 식품에서 농축기, 흡착제, 안티 카킹 제, 또는 향과 맛을위한 캐리어로 사용됩니다. 아래에서 나노실리카와 미세실리카의 사용과 초음파의 초음파 기계적 효과가 더 나은 실리카 현탁액 또는 개선 된 실리카 나노 입자 합성을 함으로써 공정 효율성과 최종 제품 성능을 향상시킬 수있는 방법에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.

실리카 분산/실리카 서스펜션/나노 실리카 (SiO2)

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.

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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.

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.

실리카 분산용 초음파 vs. 울트라 터락스

아래 사진은 실리카 스프레이 동결 과립을 초음파 처리하여 Pohl이 얻은 결과를 보여줍니다. (확대하려면 이미지를 클릭하십시오!)

(왼쪽 : 초음파 처리 전, 오른쪽 : 음파 처리 후)

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!

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