Hielscher Echografietechniek

Ultrasone apparaten om nanomaterialen te dispergeren

Nanomaterialen zijn een integraal onderdeel van de producten zo divers als zonnefilters, performance coatings, of kunststof composieten worden. Ultrasone cavitatie wordt gebruikt om nano-deeltjes te dispergeren in vloeistoffen, zoals water, olie, oplosmiddelen of harsen.

UP200S ultrasone homogenisator voor deeltjesdispersie

De toepassing van ultrasoon aan nanomaterialen heeft veelvuldige effecten. De meest voor de hand liggende is de dispergeren van materialen in vloeistoffen om deeltjes agglomeraten te breken. Een andere werkwijze is de toepassing van ultrageluid bij deeltje synthese of neerslag. In het algemeen leidt dit tot kleinere deeltjes en de toegenomen omvang uniformiteit. ultrasone cavitatie verbetert de materiaaloverdracht naar deeltjesoppervlak ook. Dit effect kan worden gebruikt om het oppervlak te verbeteren functionalisering van materialen met een hoog specifiek oppervlak.

Dispergeren en verkleinen van nanomaterialen

Degussa titaandioxide poeder voor en na ultrasone cavitatie verwerking.Nanomaterialen, b.v. metaaloxiden, of nanoclays koolstof nanobuisjes neiging te agglomereren bij menging in een vloeistof. Effectief middel deagglomeratiemachine en Dispergeren nodig zijn bindingskrachten na bevochtigen van het poeder te overwinnen. De ultrasone uiteenvallen van de agglomeraat structuren in waterige en niet-waterige suspensies maakt gebruik van het volledige potentieel van nanosize materialen. Onderzoeken bij verschillende dispersies van nanodeeltjes agglomeraten met een variabele vastestofgehalte hebben het grote voordeel van ultrageluid aangetoond in vergelijking met andere technologieën, zoals rotor stator mengers (bijvoorbeeld Ultra Turrax), zuiger homogenisatoren of nat malen methoden, b.v. parelmolens of colloïdmolens. Hielscher ultrasone systemen kan worden uitgevoerd bij relatief hoge vaste stof concentraties. Bijvoorbeeld voor silica de breekwaarde bleek onafhankelijk te zijn van de vastestofconcentratie tot 50% bij gewicht. Echografie kan worden toegepast voor het dispergeren van hoge concentratie masterbatches - verwerking lage en hoge viscositeit vloeistoffen. Dit maakt echografie goede ontwikkeloplossing voor verven en coatings, op basis van verschillende media, zoals water, hars of olie.

Klik hier voor meer informatie over de ultrasone dispergeren van koolstof nanobuisjes te lezen.

ultrasone cavitatie

Ultrasone Cavitatie in Water veroorzaakt door intense ultrasone trillingenDispersie en deagglomeratie door ultrasone trillingen zijn het resultaat van ultrasone cavitatie. Bij blootstellen vloeistoffen de geluidsgolven die zich voortplanten in de vloeistof leiden tot afwisselend hoge druk en lage druk cycli ultrageluid. Dit geldt mechanische belasting van de aantrekkende krachten tussen de afzonderlijke deeltjes. ultrasone cavitatie in vloeistoffen veroorzaakt hoge snelheid vloeibare stralen tot 1000 km / uur (ong. 600mph). Dergelijke stralen druk vloeistof onder hoge druk tussen de deeltjes en ze te scheiden van elkaar. Kleinere deeltjes worden versneld met de vloeistof jets en botsen bij hoge snelheden. Dit maakt echografie een effectief middel voor het dispergeren, maar ook voor de frezen van micron-grootte en submicron-deeltjes.

Ultrasoon Assisted Particle Synthesis / Neerslag

Geoptimaliseerde sono-chemische reactor (Banert et al., 2006)Nanodeeltjes kunnen worden gegenereerd bottom-up door synthese of precipitatie. Sonochemistry is één van de eerste technieken nanoschalig verbindingen te bereiden. Suslick in zijn oorspronkelijke werk, met ultrageluid behandeld Fe (CO)5 hetzij als pure vloeistof of een oplossing deaclin en verkregen 10-20nm formaat amorfe ijzer nanodeeltjes. In het algemeen begint een oververzadigde mengsel vormen van vaste deeltjes uit een sterk geconcentreerde materiaal. Ultrasone trillingen verbetert de menging van de voorlopers en verhoogt de massaoverdracht op het deeltjesoppervlak. Dit leidt tot kleinere deeltjesgrootte en een hogere uniformiteit.

Klik hier voor meer informatie over ultrasoon bijgestaan ​​neerslag van nanomaterialen te lezen.

Oppervlakte functionalisering met ultrageluid

Veel nanomaterialen, zoals metaaloxiden, inkjetinkt en toner pigmenten of vulstoffen voor de prestaties coatingsVereisen oppervlak functionalisering. Teneinde het volledige oppervlak van elk individueel deeltje functionaliseren, wordt een goede dispersie werkwijze vereist. Bij verstuiven worden deeltjes gewoonlijk omgeven door een grenslaag van moleculen aantrekkingskracht op het deeltjesoppervlak. Opdat nieuwe functionele groepen op het deeltjesoppervlak te komen, deze grenslaag moet worden gebroken of verwijderd. De vloeistofstralen die voortvloeien uit ultrasone cavitatie kan snelheden tot 1000 km / h bereikt. Deze spanning helpt om de aantrekkende krachten te overwinnen en draagt ​​de functionele moleculen aan het deeltjesoppervlak. In sonochemistryDit effect wordt gebruikt om de prestaties van de verspreide katalysatoren te verbeteren.

Ultrasone trillingen voor Particle Size Measurement

Pompen, Roeren en Ultrasoonbehandeling met de All-in-One ultrasone apparaat SonoStep (klik om te vergroten!)

Ultrasone trillingen van de monsters verbetert de nauwkeurigheid van uw deeltjesgrootte of morfologie meting. De nieuwe SonoStep combineert echografie, roeren en pompen van monsters in een compact ontwerp. Het is gemakkelijk te bedienen en kan worden gebruikt om gesoniceerde monsters leveren aan analytische apparatuur, zoals deeltjesgrootte analysers. De intense ultrasoonapparaat helpt om geagglomereerde deeltjes leidt tot meer consistente resultaten te verspreiden.Klik hier om meer te lezen!

Ultrasone Processing voor Lab en Productie Schaal

Ultrasone processors en stroming cellen voor deagglomeratie en dispersie zijn beschikbaar voor Laboratorium en productie niveau. De industriële systemen kunnen eenvoudig worden ingebouwd in inline werken. Voor het onderzoek en procesontwikkeling raden we het gebruik van de UIP1000hd (1000 watt).

Hielscher biedt een breed scala van ultrasone apparatuur en accessoires voor de efficiënte dispergeren van nanomaterialen, b.v. in verven, inkten en deklagen.

  • Compact laboratorium apparaten van maximaal 400 watt
    Deze apparaten worden vooral gebruikt voor de monstervoorbereiding of een eerste haalbaarheidsstudies en zijn beschikbaar voor verhuur.
  • 500 en 1000 en 2000 watt ultrasone processors zoals de UIP1000hd set met stroom cel en verschillende booster hoorns en sonotrodes kunnen grotere volumestromen verwerken.
    Apparaten zoals deze worden toegepast bij de optimalisatie van de parameters (zoals: amplitude, de operationele druk, debiet etc.) in bench-top of proeffabriekschaal.
  • Ultrasone verwerkers van 2, 4, 10 en 16 kW en grotere clusters van meerdere van dergelijke eenheden kunnen productie volumestromen verwerken op vrijwel elk niveau.

Bench top apparatuur is beschikbaar voor verhuur aan goede voorwaarden te verwerken proeven uit te voeren. De resultaten van deze proeven kan worden geschaald lineair aan de productie niveau - het verminderen van de risico's en de kosten die betrokken zijn bij het proces van ontwikkeling. We zullen blij zijn om u online te helpen, op de telefoon of persoonlijk. Hieronder vindt u onze adressen hierOf het onderstaande formulier.

Vraag een voorstel voor deze post!

Om een ​​voorstel te ontvangen, neem dan zet je contactgegevens in het onderstaande formulier. Een typische configuratie inrichting voorgeselecteerd. Voel je vrij om de selectie te herzien voordat u op de knop om het voorstel aan te vragen.








Geef hieronder aan welke informatie u wenst te ontvangen:






Let op onze Privacybeleid.


Literatuur


Aharon gedachten (2004): Met behulp van sonochemistry voor de fabricage van nanomaterialen, Ultrasonic Sonochemistry Invited Bijdragen2004 Elsevier B.V.

nanomaterialen – Achtergrond informatie

Nanomaterialen zijn materialen van minder dan 100 nm in grootte. Zij worden snel vordert in de formuleringen van verven, inkten en deklagen. Nanomaterialen vallen in drie brede categorieën: metaaloxiden, nanoclays en koolstof nanobuisjes. Metaal-oxide nanodeeltjes bevatten nanoschaal zinkoxide, titaanoxide, ijzeroxide, ceriumoxide en zirkoniumoxide, evenals gemengde metaalverbindingen zoals indium-tinoxide en zirkoon en titanium, evenals gemengde metaalverbindingen zoals indium -Tin oxide. Deze kleine zaak heeft gevolgen voor vele disciplines, zoals natuurkunde, Chemie en biologie. In verven en coatings nanomaterialen vervullen decoratieve behoeften (bijvoorbeeld kleur en glans), functionele doeleinden (bijvoorbeeld geleidbaarheid, microbiële inactivatie) en betere bescherming (bijvoorbeeld krasvastheid, UV stabiliteit) van verven en coatings. In het bijzonder nano-afmetingen metaaloxiden, zoals TiO2 en ZnO of Alumina, Ceria en silica en nano-formaat pigmenten vinden toepassing in nieuwe verf en coating formuleringen.

Materie wordt verkleind verandert zijn kenmerken, zoals kleur en interactie met andere stoffen zoals chemische reactiviteit. De verandering in de eigenschappen wordt veroorzaakt door de verandering van de elektronische eigenschappen. Door de deeltjesgroottevermindering, het oppervlaktegebied van het materiaal is toegenomen. Hierdoor kan een hoger percentage van de atomen interageren met andere materie, bijvoorbeeld met de matrix van harsen.

Oppervlakteactiviteit is een belangrijk aspect van nanomaterialen. Agglomeratie en aggregatie blokken oppervlakte van contact met andere materie. Alleen goed gedispergeerde of enkelvoudig gedispergeerde deeltjes maken het mogelijk om het volledige heilzame potentieel van de materie te benutten. Met als resultaat dat een goede verspreiding de benodigde hoeveelheid nanomaterialen vermindert om dezelfde effecten te bereiken. Aangezien de meeste nanomaterialen nog vrij duur zijn, is dit aspect van groot belang voor de commercialisering van productformuleringen die nanomaterialen bevatten. Tegenwoordig worden veel nanomaterialen geproduceerd in een droog proces. Dientengevolge moeten de deeltjes worden gemengd in vloeibare formuleringen. Dit is waar de meeste nanodeeltjes agglomeraten vormen tijdens het bevochtigen. Vooral koolstof nanobuisjes zeer samenhangend waardoor het moeilijk te dispergeren in vloeistoffen, zoals water, ethanol, olie, polymeer of epoxyhars. Gebruikelijke bewerkingsinrichtingen, b.v. high-shear of rotor-stator mixers, hogedrukhomogenisatoren of colloïden schijf molens achterblijven bij het scheiden van de nanodeeltjes in afzonderlijke deeltjes. Met name voor kleine kwestie van enkele nanometers tot enkele microns, ultrasone cavitatie is zeer effectief in het breken van agglomeraten, aggregaten en zelfs voorverkiezingen. Wanneer ultrageluid wordt gebruikt voor de frezen een hoge concentratie batches, de vloeistofstralen stromen als gevolg van ultrasone cavitatie, maken de deeltjes botsen met elkaar bij snelheden tot 1000 km / h. Dit breekt Van der Waals krachten in agglomeraten en zelfs primaire deeltjes.