Ultraschalldispersioun vun Nanomaterialien (Nanopartikelen)

Nanomaterialie sinn en integrale Bestanddeel vu ganz ënnerschiddleche Produkter ginn, wéi Héichleeschtungsmaterialien, Sonneschutzmëttel, Héichleeschtungsbeschichtungen oder Kunststoffkompositten. Ultraschallkavitatioun gëtt benotzt, fir Partikelen an Nanogréisst a Flëssegkeete wéi Waasser, Ueleg, Léisungsmëttel oder Harzer ze dispergéieren.

Ultraschalldispersioun vun Nanopartikelen

D’Uwendung vun der Ultraschalldispersioun vun Nanopartikelen huet villfälteg Effekter. Deen offensichtlechsten ass d’ Dispergéiere vu Materialien a Flëssegkeeten , fir Partikelagglomerater opzebriechen. En anere Prozess ass d’Uwendung vun Ultraschall bei der Partikelsynthees oder -ausfällung. Am Allgemenge féiert dat zu méi klenge Partikelen an enger méi eenheetlecher Gréisst. Ultraschallkavitatioun verbessert och de Stofftransport un de Partikeluewerflächen. Dësen Effekt ka benotzt ginn, fir d’ Uewerflächefunktionaliséierung vu Materialie mat enger héijer spezifescher Uewerfläch ze verbesseren.

Dispergéieren a Gréisstreduktioun vun Nanomaterialien

Nanomaterialien, z. B. Metalloxiden, Nanotoun oder Kuelestoffnanoréier tendéieren dozou, Agglomerater ze bilden, wa se an eng Flëssegkeet agemëscht ginn. Effikass Methode fir ze deagglomeréieren an ze dispergéieren si néideg, fir d’Bindungskräften nom Benetze vum Pudder ze iwwerwannen. D’Opbrieche vun den Agglomeratstrukturen duerch Ultraschall a waasserhaltegen a waasserfräie Suspensiounen erméiglecht et, dat vollt Potenzial vu Materialien an Nanogréisst ze notzen. Ënnersichunge vu verschiddenen Dispersioune vun Agglomerater aus Nanopartikele mat engem variabele Feststoffgehalt hunn de bedeitende Virdeel vun Ultraschall am Verglach mat aneren Technologien, wéi Rotor-Stator-Mëscher (z. B. ultra turrax), Kolwenhomogenisateuren oder Naassmuelmethoden, z. B. mat Kugelemillen oder Kolloidmillen, gewisen. Hielscher Ultraschallsystemer kënne bei zimmlech héije Feststoffkonzentratioune bedriwwe ginn. Zum Beispill gouf fir Siliziumdioxid festgestallt, datt d’Zerbriechungsrate onofhängeg vun der Feststoffkonzentratioun vu bis zu 50% no Gewiicht war. Ultraschall ka fir d’Dispergéiere vun héich konzentréierte Masterbatches agesat ginn – dobäi kënne Flëssegkeete mat niddreger an héijer Viskositéit verschafft ginn. Dat mécht Ultraschall zu enger gudder Veraarbechtungsléisung fir Faarwen a Beschichtungen op Basis vu verschiddene Medie wéi Waasser, Harz oder Ueleg.

Ultraschallkavitatioun

Dispersioun an Deagglomeratioun duerch Ultraschallbehandlung sinn e Resultat vun der Ultraschallkavitatioun. Wa Flëssegkeeten Ultraschall ausgesat ginn, féieren d’Schallwellen, déi sech an der Flëssegkeet ausbreeden, zu ofwiesselnden Héichdrock- an Nidderdrockzyklen. Dat üübt eng mechanesch Belaaschtung op d’Unzéiungskräften tëscht den eenzele Partikelen aus. Ultraschallkavitatioun a Flëssegkeete verursaacht Flëssegkeetsstrale mat héije Vitessë vu bis zu 1000km/hr (ongeféier 600mph). Esou Strale pressen d’Flëssegkeet ënner héijem Drock tëscht d’Partikelen an trenne se vuneneen. Méi kleng Partikele gi mat de Flëssegkeetsstrale beschleunegt a stousse mat héije Vitessen zesummen. Dat mécht Ultraschall zu engem effikasse Mëttel fir d’Dispergéieren, awer och fir d’ Muelen vu Partikelen am Mikrometerberäich an ënner engem Mikrometer.

Ultraschallënnerstëtzt Partikelsynthees / Ausfällung

Nanopartikele kënnen duerch Synthees oder Ausfällung vun ënnen no uewen opgebaut ginn. Sonochemie ass eng vun de fréisten Techniken, déi benotzt goufen, fir Verbindungen an Nanogréisst hierzestellen. A senger ursprénglecher Aarbecht huet de Suslick Fe(CO)₅ entweeder als reng Flëssegkeet oder an enger deaclin-Léisung mat Ultraschall behandelt an dobäi amorph Eisennanopartikele mat enger Gréisst vun 10–20nm kritt. Am Allgemenge fänkt eng iwwersättegt Mëschung un, fest Partikelen aus engem héich konzentréierte Material ze bilden. D’Ultraschallbehandlung verbessert d’Vermëschung vun de Virleeferstoffer an erhéicht de Stofftransport un der Partikeluewerfläch. Dat féiert zu enger méi klenger Partikelgréisst an enger méi héijer Eenheetlechkeet.

Uewerflächefunktionaliséierung mat Ultraschall

Vill Nanomaterialien, wéi Metalloxiden, Tënt fir Tëntendrocker an Tonerpigmenter, oder Fëllstoffer fir Héichleeschtungs- beschichtungen, erfuerderen eng Uewerflächefunktionaliséierung. Fir déi ganz Uewerfläch vun all eenzelem Partikel ze funktionaliséieren, ass eng gutt Dispersiounsmethod néideg. Bei dispergéierte Partikele läit typescherweis eng Grenzschicht aus Moleküllen, déi vun der Partikeluewerfläch ugezunn ginn, ronderëm d’Partikelen. Fir datt nei funktionell Gruppen un d’Partikeluewerfläch kommen, muss dës Grenzschicht opgebrach oder ewechgeholl ginn. D’Flëssegkeetsstralen, déi duerch Ultraschallkavitatioun entstinn, kënne Vitessë vu bis zu 1000km/hr erreechen. Dës Belaaschtung hëlleft, d’Unzéiungskräften ze iwwerwannen, an transportéiert déi funktionell Moleküllen un d’Partikeluewerfläch. An der Sonochemiegëtt dësen Effekt benotzt, fir d’Leeschtung vun dispergéierte Katalysatoren ze verbesseren.

Ultraschallbehandlung virun der Miessung vun der Partikelgréisst

D’Ultraschallbehandlung vu Prouwe verbessert d’Genauegkeet vun Ärer Miessung vun der Partikelgréisst oder der Morphologie. Den neie SonoStep kombinéiert Ultraschall, Réieren a Pompele vu Prouwen an engem kompakten Design. En ass einfach ze bedéngen a ka benotzt ginn, fir mat Ultraschall behandelt Prouwen un Analyseapparater, wéi Partikelgréisstanalysatoren, ze liwweren. Déi intensiv Ultraschallbehandlung hëlleft, agglomeréiert Partikelen ze dispergéieren, wat zu méi konsistente Resultater féiert.Klickt hei, fir méi ze liesen!

Ultraschallveraarbechtung um Labos- a Produktiounsmoossstaf

Ultraschallprozessoren an Duerchflosszelle fir d’Desagglomeratioun an d’Dispersioun sinn um Labosmoossstaf an um Produktiounsmoossstaf disponibel. D’industriell Systemer kënnen einfach nogerëscht ginn, fir am Inline-Betrib ze schaffen. Fir d’Fuerschung an d’Prozessentwécklung recommandéiere mir den UIP1000hd (1.000 Watt).

Hielscher bitt eng breet Palett vun Ultraschallapparater an Accessoirë fir d’effizient Dispergéiere vun Nanomaterialien, z. B. a Faarwen, Tënten a Beschichtungen.

• Kompakt Labosapparater mat bis zu 400 Watt Leeschtung.
  Dës Apparater ginn haaptsächlech fir d’Prouwevirbereedung oder éischt Machbarkeetsstudie benotzt a kënnen och gelount ginn.
• 500 an 1.000 an 2.000 Watt Ultraschallprozessoren, wéi de UIP1000hd-Set mat Duerchflosszell a verschiddene Booster-Hornen a Sonotroden kënne méi grouss Volumenstréim veraarbechten.
  Esou Apparater gi fir d’Optimiséierung vun de Parameteren (wéi: Amplitud, Betribsdrock, Duerchfloss asw.) um Labosdësch- oder Pilotanlagemoossstaf benotzt.
• Ultraschallprozessoren mat 2kW, 4kW, 10kW an 16kW a méi grouss Clusteren aus e puer esou Eenheete kënne Produktiounsvolumenstréim op bal all Niveau veraarbechten.

Apparater fir de Labosdësch kënnen zu gudde Konditioune gelount ginn, fir Prozessversich duerchzeféieren. D’Resultater vun esou Versich kënne linear op de Produktiounsmoossstaf iwwerdroe ginn – doduerch ginn de Risiko an d’Käschte vun der Prozessentwécklung reduzéiert. Mir hëllefen Iech gär online, um Telefon oder perséinlech. Dir fannt eis Adressen hei, oder benotzt de Formulaire hei drënner.

Déi folgend Tabell gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater: