Wéi een Nanofluiden hierstellt

En Nanofluid ass eng gezielt entwéckelt Flëssegkeet, déi aus enger Basisflëssegkeet besteet, déi Nanopartikelen enthält. Fir d’Synthees vun Nanofluiden ass eng wierksam an zouverlässeg Homogeniséierungs- an Desagglomeratiounstechnik néideg, fir en héije Grad u gläichméisseger Dispersioun ze garantéieren. Ultraschalldispergéierer sinn déi iwwerleeën Technologie, fir Nanofluide mat exzellenten Eegenschaften hierzestellen. D’Ultraschalldispersioun zeechent sech duerch Effizienz, Vitess, Einfachheet, Zouverlässegkeet a Benotzerfrëndlechkeet aus.

Wat sinn Nanofluiden?

En Nanofluid ass eng Flëssegkeet, déi Partikelen an Nanogréisst (≺100nm) enthält, déi allgemeng Nanopartikele genannt ginn. Nanopartikelen, déi an Nanofluide benotzt ginn, bestinn typescherweis aus Metaller, Oxiden, Karbiden oder Kuelestoffnanoréier. Dës Nanopartikele ginn an enger Basisflëssegkeet (z. B. Waasser, Ueleg asw.) dispergéiert, fir eng gezielt entwéckelt kolloidal Suspensioun, also den Nanofluid, ze kréien. Nanofluide weisen am Verglach mat de Materialeegenschafte vun der Basisflëssegkeet verbessert thermophysikalesch Eegenschafte wéi Wärmeleedfäegkeet, Temperaturleedfäegkeet, Viskositéit a konvektiv Wärmeiwwerdroungskoeffizienten.
Eng heefeg Uwendung vun Nanofluiden ass hiren Asaz als Killmëttel oder Kältemëttel. Duerch d’Zousaz vun Nanopartikelen zu konventionelle Killmëttelen (wéi Waasser, Ueleg, Ethylenglykol, Polyalphaolefin asw.) ginn d’thermesch Eegenschafte vun de konventionelle Killmëttele verbessert.

• Killflëssegkeeten / Flëssegkeete fir d’Wärmeiwwerdroung
• Schmiermëttelen
• biomedizinesch Uwendung

Nanofluide mat engem Ultraschallhomogenisator hierstellen

D’Mikrostruktur vun Nanofluide kann duerch den Asaz vun der am beschte gëeegenter Homogeniséierungstechnologie an de passendste Veraarbechtungsparametere beaflosst a manipuléiert ginn. D’Ultraschalldispersioun huet sech als héich effizient an zouverlässeg Technik fir d’Hierstellung vun Nanofluide bewisen. Ultraschalldispergéierer ginn an der Fuerschung an an der Industrie benotzt, fir Nanopartikele mat héijer Gläichméissegkeet an enger enker Partikelgréissteverdeelung ze synthetiséieren, ze muelen, ze dispergéieren an ze homogeniséieren. Zu de Prozessparametere fir d’Synthees vun Nanofluide gehéieren den Ultraschallenergieantrag, d’Ultraschallamplitude, d’Temperatur, den Drock an d’Aciditéit. Ausserdeem sinn d’Aarten an d’Konzentratioune vun de Reaktanten an den Zousazstoffer souwéi d’Reiefolleg, an där d’Zousazstoffer an d’Léisung bäigefüügt ginn, wichteg Facteuren.
Et ass allgemeng bekannt, datt d’Eegenschafte vun Nanofluide staark vun der Struktur an der Form vun den Nanomaterialien ofhänken. Dofir ass d’Erreeche vu kontrolléierbare Mikrostrukture vun den Nanofluiden den Haaptfacteur, deen zu hirer Funktionalitéit a Qualitéit bäidréit. Den Asaz vun optiméierten Ultraschallbehandlungsparametere wéi Amplitude, Drock, Temperatur an Energieantrag (Ws/mL) ass de Schlëssel, fir e stabilen, gläichméissegen Nanofluid vun héijer Qualitéit hierzestellen. D’Ultraschallbehandlung kann erfollegräich agesat ginn, fir Partikelen ze desagglomeréieren an als eenzel Nanopartikelen ze dispergéieren. Bei méi klenge Partikele ginn d’Brownsch Beweegung (Brownsch Vitess) souwéi d’Wiesselwierkungen tëscht de Partikele méi grouss a féieren zu méi stabilen Nanofluiden. Hielscher Ultraschallapparater erlaben eng präzis Kontroll iwwer all wichteg Veraarbechtungsparameter, kënne kontinuéierlech bei héijen Amplitudë lafen (24/7/365) a si mat enger automatescher Dateprotokolléierung ausgestatt, fir all Ultraschallbehandlungsleef einfach auszewäerten.

Mat Ultraschall dispergéiert Siliziumdioxid an Nanogréisst

Duerch Ultraschallbehandlung verbessert Stabilitéit vun Nanofluiden

Bei Nanofluide féiert eng Agglomeratioun vun Nanopartikelen net nëmmen zum Ofsetze vun de Partikelen an zum Verstoppe vu Mikrokanäl, mee och zu enger Ofnam vun der Wärmeleedfäegkeet vun den Nanofluiden. D’Ultraschalldesagglomeratioun an d’Ultraschalldispersioun gi breet an der Materialwëssenschaft an an der Industrie agesat. D’Ultraschallbehandlung ass eng bewäert Technik, fir stabil Nanodispersioune mat enger gläichméisseger Nanopartikelverdeelung an enger héijer Stabilitéit hierzestellen. Dofir sinn Hielscher Ultraschalldispergéierer déi bevorzugt Technologie, wann et ëm d’Produktioun vun Nanofluide geet.

Mat Ultraschall hiergestallt Nanofluiden an der Fuerschung

An der Fuerschung goufen d’Auswierkunge vun der Ultraschallbehandlung an den Ultraschallparameteren op d’Eegenschafte vun Nanofluiden ënnersicht. Liest méi iwwer wëssenschaftlech Erkenntnisser zur Hierstellung vun Nanofluide mat Ultraschall.

Auswierkunge vum Ultraschall op d’Hierstellung vun Al2O3-Nanofluiden

Noroozi et al. (2014) hunn erausfonnt, datt bei enger “méi héijer Partikelkonzentratioun d’Verbesserung vun der Temperaturleedfäegkeet vun den Nanofluiden duerch d’Ultraschallbehandlung méi grouss war. Ausserdeem goufen eng méi héich Stabilitéit an eng Verbesserung vun der Temperaturleedfäegkeet erreecht, andeems d’Nanofluide virun der Miessung mat engem Ultraschallapparat mat Sond mat méi héijer Leeschtung behandelt goufen.” D’Verbesserung vun der Temperaturleedfäegkeet war bei de méi klengen Nanopartikelen (NPen) méi grouss. Dat läit dorun, datt méi kleng Partikelen e méi héicht Verhältnes vun effektiver Uewerfläch zu Volumen hunn. Sou hu méi kleng Partikelen dozou bäigedroen, e stabilen Nanofluid ze bilden, an d’Behandlung mat enger Ultraschallsond hat e wesentlechen Afloss op d’Temperaturleedfäegkeet. (Noroozi et al. 2014)

Schrëtt-fir-Schrëtt-Uleedung fir d’Hierstellung vun Al2O3-Waasser-Nanofluide mat Ultraschall

Weit fir d’éischt d’Mass vun den Al2O3-Nanopartikele mat enger digitaler elektronescher Wo of. Gitt dann d’Al2O3-Nanopartikele lues a lues an dat ofgeweit destilléiert Waasser a réiert d’Al2O3-Waasser-Mëschung. Behandelt d’Mëschung kontinuéierlech fir 1h mat engem Ultraschallapparat mat Sond UP400S (400W, 24kHz, kuckt d’Bild lénks), fir eng gläichméisseg Dispersioun vun den Nanopartikelen am destilléierte Waasser hierzestellen. D’Nanofluide kënne mat ënnerschiddlechen Undeeler (0,1%, 0,5%, an 1%) hiergestallt ginn. Et si keng Tensiden oder Ännerunge vum pH-Wäert néideg. (Isfahani et al., 2013)

Mat Ultraschall ofgestëmmt waasseg ZnO-Nanofluiden

Elcioglu et al. (2021) halen an hirer wëssenschaftlecher Etüd fest, datt “d’Ultraschallbehandlung e wesentleche Prozess fir déi richteg Dispersioun vun Nanopartikelen an der Basisflëssegkeet a fir d’Stabilitéit souwéi fir optimal Eegenschafte fir praktesch Uwendungen ass.” Si hunn den Ultraschallapparat UP200Ht benotzt, fir ZnO / Waasser-Nanofluiden hierzestellen. D’Ultraschallbehandlung hat däitlech Auswierkungen op d’Uewerflächespannung vum waassegen ZnO-Nanofluid. D’Erkenntnisser vun de Fuerscher féieren zu der Konklusioun, datt d’Uewerflächespannung, d’Bildung vun Nanofilmer an aner domat verbonnen Eegenschafte vun all Nanofluid ënner gëeegente Bedéngunge vun der Ultraschallbehandlung ugepasst an ofgestëmmt kënne ginn.

Ultraschallhomogenisatore fir d’Produktioun vun Nanofluiden

Hielscher Ultrasonics entwéckelt, produzéiert a verkeeft héichleeschtungsfäeg Ultraschalldispergéierer fir all Zorte vun Homogeniséierungs- an Desagglomeratiounsuwendungen. Bei der Produktioun vun Nanofluide sinn eng präzis Steierung vun der Ultraschallbehandlung an eng zouverlässeg Ultraschallbehandlung vun der Nanopartikelsuspensioun entscheedend.
D’Prozessoren vun Hielscher Ultrasonics ginn Iech voll Kontroll iwwer all wichteg Veraarbechtungsparametere wéi Energieantrag, Ultraschallintensitéit, Amplitude, Drock, Temperatur a Verweilzäit. Domat kënnt Dir d’Parameteren op optiméiert Bedéngungen astellen, wat uschléissend zu Nanofluide vun héijer Qualitéit féiert.

• Fir all Volumen? Kapazitéit: Hielscher bitt Ultraschallapparater an eng breet Palett un Accessoiren un. Dat erlaabt d’Konfiguratioun vum idealen Ultraschallsystem fir Är Uwendung a Produktiounskapazitéit. Vu klenge Fläsche mat Milliliter bis zu Stréim mat héije Volume vun Dausende Gallone pro Stonn bitt Hielscher déi passend Ultraschallléisung fir Äre Prozess.
• Robustheet: Eis Ultraschallsystemer si robust an zouverlässeg. All Hielscher Ultraschallapparater si fir den 24/7/365-Betrib gebaut a brauche ganz wéineg Ënnerhalt.
• Benotzerfrëndlechkeet: Déi ausgeklügelt Software vun eisen Ultraschallapparater erlaabt et, d’Astellunge fir d’Ultraschallbehandlung am Viraus auszewielen an ze späicheren, fir eng einfach an zouverlässeg Ultraschallbehandlung ze garantéieren. Den intuitive Menü ass iwwer en digitalen Touchdisplay a Faarf liicht zougänglech. D’Fernsteierung iwwer de Browser erlaabt Iech d’Bedéngung an d’Iwwerwaachung iwwer all Internetbrowser. Déi automatesch Datenopzeechnung späichert d’Prozessparametere vun all Ultraschallbehandlungslaf op enger agebauter SD-Kaart.

D’Tabell hei drënner gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater: