Silica, och bekannt als SiO2, Nano-Silica oder Mikro-Silica gëtt a Zahnpasta, Zement, syntheteschen Gummi, High-Performance Polymer oder a Liewensmëttelprodukter als Verdickungsmëttel, Adsorbent, Anti-Kuchmëttel oder Carrier fir Doft a Goût benotzt. Hei ënnen léiert Dir méi iwwer d'Benotzunge vun Nanosilica a Microsilica a wéi d'sonomechanesch Effekter vun Ultrasonics d'Prozesseffizienz an d'Finale Produktleistung verbesseren andeems se besser Silica Suspensioune maachen an d'Synthese vun Silica Nanopartikel erliichteren.

Virdeeler vun Ultrasonic Dispersioun vun Nano Silica (SiO2)

Silica ass verfügbar an enger breeder Palette vun hydrophilen an hydrophobe Formen an huet eng extrem fein Partikelgréisst vun e puer Mikrometer bis op e puer Nanometer. Normalerweis gëtt Kiselzorten net gutt verspreet no der Befeuchtung. Et füügt och vill Mikrobullen zu der Produktformuléierung bäi. Ultrasonikatioun ass eng effektiv Prozesstechnologie fir Mikrosilika an Nano-Silika ze verdeelen an opgeléist Gas a Mikroblosen aus der Formuléierung ze entfernen.

Ultrasonic Dispersioun ass eng Technik déi héich-Intensitéit, niddereg-Frequenz Ultraschallwellen benotzt fir Partikelen an engem flëssege Medium ze verdeelen an ze deagglomeréieren. Wann et ëm d'Dispersioun vu Silica an Nano-Silica kënnt, bitt d'Ultraschalldispersioun verschidde Virdeeler:
 

D'Wichtegkeet vun der Partikelgréisst vu Silica

Fir vill Uwendungen vun Nano-Gréisst oder Mikro-Gréisst Silika ass eng gutt an eenheetlech Dispersioun ganz wichteg. Oft ass eng mono-dispergéierend Silikatsuspension erfuerderlech, zB fir Partikelgréisstmessung. Besonnesch fir ze benotzen an Tënt oder Beschichtungen a Polymerer fir de Schrummbeständegkeet ze verbesseren, mussen d'Silikapartikelen kleng genuch sinn fir net mam siichtbare Liicht ze stéieren fir Niwwel ze vermeiden an Transparenz ze halen. Fir déi meescht Beschichtungen mussen Silikapartikelen méi kleng si wéi 40nm fir dës Ufuerderung ze erfëllen. Fir aner Uwendungen, Silikapartikelagglomeratioun behënnert all eenzel Silikapartikel fir mat den Ëmgéigend Medien ze interagéieren.
Ultraschall Homogeniséierer si méi effektiv an der Dispersioun vu Silika wéi aner High-Shear-Vermëschungsmethoden, wéi Rotary Mixer oder Tankregelen. D'Bild hei ënnendrënner en typescht Resultat vun der Ultraschall Dispersioun vu fuméierter Silika am Waasser.

Ultraschall Dispersioun vu Fuméiert Silika am Waasser

Veraarbechtung Effizienz bei Silica Gréisst reduzéiert

Ultraschaller Dispersioun vun Nano-Silika ass besser wéi aner High-Shear-Mëschmethoden, wéi en IKA Ultra-Turrax. Ultrasonics produzéiert Suspensionen vun enger méi klenger Silikapartikelgréisst an Ultraschall ass déi méi energieeffizient Technologie. Pohl a Schubert vergläichen d'Partikelgréisst Reduktioun vum Aerosil 90 (2% Gewiicht) am Waasser mat engem Ultra-Turrax (Rotor-Stator-System) mat deem vun engem Hielscher UIP1000hd (1kW Ultraschall-Apparat). D'Grafik hei ënnendrënner d'Superior Resultater vum Ultraschallprozess. Als Resultat vu senger Studie huet de Pohl ofgeschloss, datt "Bei konstanter spezifescher Energie EV Ultraschall méi effektiv ass wéi de Rotor-Stator-System." Energieeffizienz a Silikapartikelgréisstuniformitéit si vun héchster Wichtegkeet bei Produktiounsprozesser, wou Produktiounskäschten, Prozesskapazitéit a Produktqualitéit wichteg sinn.

Ultrasonics géint Ultra-Turrax fir Silica Dispersioun

D'Biller hei drënner weisen d'Resultater, déi de Pohl kritt huet duerch sonicating Spray gefruer-gedréchent Silica granules.

Lénks: REM-Biller vu Sprayfrost Silica Granules virun Ultraschall Deagglomeratioun
Riets: TEM-Biller vun ultraschall verspreet Silica Fragmenter
Etude a Biller: Pohl a Schubert, 2004)

High-Performance Ultrasonic Dispersers fir High-Quality Silica Formuléierungen

Hielscher Ultrasonics ass en däitsche Familljebetrib spezialiséiert op d'Entwécklung, d'Fabrikatioun an d'Versuergung vun héich performante Ultraschallhomogenisatoren fir d'Behandlung vu Flëssegkeeten, fest geluede Suspensioune a Paste. Hielscher Ultraschallhomogenisatoren veraarbecht zuverlässeg Silika-Schläim an aner Nano-Suspensionen fir all gewënschte Spezifizéierung ze kréien. Och Produktformuléierungen déi héich empfindlech, abrasiv oder héichviskos sinn kënnen effizient dispergéiert an Deagglomeratioun mat Ultraschall benotzen. Eis fortgeschratt Ultraschaller sinn extrem versatile a bidden sophistikéiert Batch- an Inline Behandlungsméiglechkeeten. Zuverlässeg héich Qualitéitsnormen a reproduzéierbar Resultater si Schlësselmerkmale vun der Ultraschall-Silikadispersioun.
Hielscher state-of-the-art industriell-grad Ultrasonicatoren hunn e Smart a userfrëndlecht Menü, programméierbar Astellungen, automatesch Dateprotokolléierung op enger integréierter SD-Kaart, Browser Fernbedienung an héich Robustheet.
D'Amplitude ass den Aflossparameter wann et ëm Ultraschallveraarbechtung kënnt. Amplitude bezitt sech op déi maximal Verschiebung oder Peak-to-Peak Bewegung vun enger Ultraschallwelle. Fir Ultraschalldispersioun, Deagglomeratioun a Naassfräsen sinn dacks héich Amplituden erfuerderlech fir genuch Energie fir d'Reduktioun vun der Partikelgréisst z'applizéieren. Hielscher industriell Ultraschallprozessoren kënnen aussergewéinlech héich Amplituden liwweren. Amplituden vu bis zu 200µm kënne ganz einfach kontinuéierlech a 24/7 Operatioun lafen. Fir nach méi héich Amplituden sinn personaliséiert Ultraschall Sonotroden verfügbar.
Vu kleng a mëttelgrouss R&D a Pilot Ultrasonicatoren zu industrielle Systemer fir kommerziell Silica-Fabrikatioun am kontinuéierleche Modus, Hielscher Ultrasonics huet de richtegen Ultraschallprozessor fir Är Ufuerderunge fir eng super Silicaveraarbechtung ze decken.

Design, Fabrikatioun a Berodung – Qualitéit Made in Germany

Hielscher Ultraschaller si bekannt fir hir héchst Qualitéit an Designnormen. Robustheet an einfach Operatioun erlaben déi glat Integratioun vun eisen Ultraschaller an industriellen Ariichtungen. Rau Konditiounen an erfuerderlech Ëmfeld ginn einfach vun Hielscher Ultraschaller gehandhabt.

Hielscher Ultrasonics ass eng ISO zertifizéiert Firma a setzt spezielle Wäert op High-Performance Ultrasonicatoren mat modernste Technologie a Benotzerfrëndlechkeet. Natierlech sinn Hielscher Ultraschaller CE konform an entspriechen d'Ufuerderunge vun UL, CSA a RoHs.

D'Tabellner ënnert Iech en Indikatioun vun der ongeféieren Veraarbechtkapazitéit vun eisem Ultraschall:

Wat ass Silika (SiO2, Siliciumdioxid)?

Silika ass eng chemesch Verbindung aus Silizium a Sauerstoff mat der chemescher Formel SiO2, oder Siliziumdioxid. Et gi vill verschidde Forme vu Silika, wéi geschmolzene Quarz, fuméiert Kiesel, Silikagel an Aerogelen. Silika existéiert als Verbindung aus verschiddene Mineralstoffer an als synthetescht Produkt. Silika gëtt meeschtens an der Natur als Quarz fonnt an a verschiddene liewegen Organismen. Siliciumdioxid gëtt duerch Biergbau a Rengegung vu Quarz kritt. Déi dräi Haaptforme vun amorfe Kiseldioxid si pyrogenesch Kiseldioxid, ausgefalene Kiseldioxid a Silikagel.

Fumed Silica / Pyrogenic Silica

Verbrenne Siliziumtetrachlorid (SiCl4) an enger sauerstoffräicher Waasserstoffflam produzéiert en Damp vu SiO2 – ausgerëtscht Silika. Alternativ, Verdampfung vu Quarzsand an engem 3000 ° C elektresche Bogen, produzéiert och fuméiert Silika. A béide Prozesser fusionéieren déi entstinn mikroskopesch Drëpsen vun amorfe Silikater a verzweigelt, kettenähnlech, dreidimensional Sekundärpartikelen. Dës sekundär Partikelen aggloméieren dann zu engem wäisse Pudder mat extrem gerénger Massendicht a ganz héijer Uewerfläch. Primär Partikelgréisst vun der net-poröser fuméierter Kiesel ass tëscht 5 an 50 nm. Fuméiert Silika huet e ganz staarken Verdickungseffekt. Dofir gëtt fuméiert Silika als Fëller am Silikon Elastomer a Viskositéit Upassung a Faarwen, Beschichtungen, Klebstoff, Drockfaarwen oder ongesiedegt Polyesterharze benotzt. Fumed Silica kann behandelt ginn fir et hydrophob oder hydrophil fir entweder organesch flësseg oder wässereg Uwendungen ze maachen. Hydrophobe Silika ass en effektiven Defoamer Komponent (Anti-Schaummëttel).
Klickt hei, fir iwwer Ultraschall Entgasung an Defoaming ze liesen.
Fumed Silica CAS Nummer 112945-52-5

Silikadamp / Microsilica

Silica Damp ass en ultra-feinen, Nano-Gréisst Pudder och bekannt als Mikrosilika. Kiseldamp ass net ze verwiessele mat fuméiertem Kiseldioxid. De Produktiounsprozess, d'Partikelmorphologie an d'Felder vun der Uwendung vu Silikadamp sinn all anescht wéi déi vu fuméierter Silikater. Silikadamp ass eng amorf, net-kristallin, polymorf Form vu SiO2. Silikadamp besteet aus kugelfërmeg Partikelen mat engem duerchschnëttleche Partikelduerchmiesser vun 150 nm. Déi prominentst Uwendung vu Silikadamp ass als pozzolanescht Material fir héich performant Beton. Et gëtt u Portland Zementbeton bäigefüügt fir konkret Eegeschafte ze verbesseren, wéi Drockkraaft, Bindungskraaft a Schleifwäerter Doriwwer eraus reduzéiert Silikadamp d'Permeabilitéit vu Beton op Chloridionen. Dëst schützt d'Verstäerkungsstahl aus Beton virun der Korrosioun.
Fir méi iwwer Ultraschallmëschung vun Zement a Silikadamp ze léieren, klickt hei!
Silica Fume CAS Nummer: 69012-64-2, Silica Fume EINECS Nummer: 273-761-1

Precipitéiert Silika

Precipitéiert Silika ass wäiss puderesch synthetesch amorf Form vu SiO2. Precipitéiert Silika gëtt als Fëller, Erweicherer oder Performance Verbesserung a Plastik oder Gummi benotzt, zB Pneuen Aner Uwendungen enthalen Botzen, Verdickung oder Poliermëttel an Zahnpastaen.
Fir méi iwwer d'Ultraschallmëschung bei der Zahnpasta Fabrikatioun ze léieren, klickt w.e.g.!
Primär Partikele vu fuméiertem Kiesel hunn en Duerchmiesser vun tëscht 5 an 100 nm, wärend Agglomeratgréisst bis zu 40 µm mat der Duerchschnëttsporegréisst méi grouss ass wéi 30 nm. Wéi pyrogenesch Silikat, ass ausgefallene Kisel am Wesentlechen net mikroporös.
Fumed Silica gëtt duerch Ausfällung aus enger Léisung mat Silikatsalze produzéiert. No enger Reaktioun vun enger neutraler Silikatléisung mat enger Mineralsäure, Schwefelsäure an Natriumsilikatléisunge gi gläichzäiteg mat der Agitatioun, wéi Ultraschallagitatioun, u Waasser bäigefüügt. Silikat fällt a saurer Bedéngungen aus. Nieft Faktoren, wéi d'Dauer vun der Nidderschlag, d'Zousatzgeschwindegkeet vun de Reaktanten, d'Temperatur an d'Konzentratioun, an de pH, kann d'Method an d'Intensitéit vun der Agitatioun d'Eegeschafte vun der Silika variéieren. Sonomechanesch Agitatioun an enger Ultraschallreaktorkammer ass eng effektiv Method fir eng konsequent an eenheetlech Partikelgréisst ze produzéieren. Ultraschall Opreegung bei héijen Temperaturen vermeit d'Bildung vun enger Gelstuf.
Fir méi Informatioun iwwer Ultraschall assistéiert Ausfällung vun Nanomaterialien, wéi ausgefallene Kisel, w.e.g. klickt hei!
Precipitéiert Silika CAS Nummer: 7631-86-9

Colloidal Silica / Silica Colloid

Kolloidal Kieselsäure ass eng Suspension vu feinen netporösen, amorphen, meeschtens kugelfërmege Silikapartikelen an enger flësseger Phase.
Déi heefegst Uwendunge vu Silikakolloide sinn als Drainagehëllef bei der Pabeierfabrikatioun, Schleifmëttel fir Siliciumwafer poléieren, Katalysator a chemesche Prozesser, Feuchtigkeit absorbent, Zousaz fir Abrasiounsbeständeg Beschichtungen, oder Surfaktant fir Flockelen, Koaguléieren, Disperséieren oder Stabiliséieren.
Fir méi iwwer kolloidal Silika a ofreifféierende Polymerbeschichtungen ze léieren, klickt w.e.g.!

D'Produktioun vu kolloidaler Silika ass e Multi-Step-Prozess. Deelweis Neutraliséierung vun enger Alkali-Silikatléisung féiert zu der Bildung vu Silikakären. D'Ënnerunitéite vu kolloidale Silikapartikelen sinn typesch am Beräich tëscht 1 a 5 nm. Ofhängeg vun de Konditioune vun der Polymeriséierung kënnen dës Ënnerunitéite matenee verbonne sinn. Duerch Reduktioun vum pH ënner 7 oder duerch Zousaz vu Salz tendéieren d'Eenheeten a Ketten zesummen, déi dacks Silikagele genannt ginn. Soss bleiwen d'Ënnerunitéiten getrennt a wuessen no an no. Déi doraus resultéierend Produkter ginn dacks Silikasole oder ausfällt Silika genannt. Eng kolloidal Kieselsuspension gëtt stabiliséiert duerch pH Upassung an duerno konzentréiert, zB duerch Verdampfung.
Fir méi iwwer sonomechanesch Effekter a Sol-Gel Prozesser ze léieren, klickt w.e.g.!

Silica Gesondheetsrisiko

Dréchent oder Loftkristallin Silikon Dioxid ass mënschlecht Lungkarzinogen dat eescht Lungenerkrankungen, Lungenkrebs oder systemesch Autoimmunerkrankungen verursaache kann. Wann Silikastëbs inhaléiert gëtt an an d'Longe kënnt verursaacht d'Bildung vu Narbewebe a reduzéiert d'Lunge Fäegkeet Sauerstoff opzehuelen (Silicosis). Beleidegung an Dispersioun vu SiO2 an eng flësseg Phase, zB duerch Ultraschall Homogeniséierung, eliminéiert de Risiko vun der Inhalatioun. Dofir ass de Risiko vun engem flëssege Produkt dat SiO2 enthält fir Silicosis ze verursaachen ass ganz niddereg. Benotzt w.e.g. gëeegent perséinlech Schutzausrüstung wann Dir Silika a trockenem Pulverform verschafft!

Literatur