Hielscher Echografietechniek

Ultrasone Formulering van Reinforced Composites

  • Composieten vertonen unieke materiaaleigenschappen zoals aanzienlijk verbeterde thermostabiliteit, elastische modulus, treksterkte, breuksterkte en worden daarom op grote schaal gebruikt bij de vervaardiging van producten verdeelstuk.
  • Ultrasoonbehandeling is bewezen dat hoge kwaliteit nanocomposieten met hoogdispers CNT, grafeen etc. produceren
  • Ultrasone apparatuur voor het formuleren van versterkte composieten is op industriële schaal.

 

nanocomposieten

Nanocomposieten blinken door hun mechanische, elektrische, thermische, optische, elektrochemische en / of katalytische eigenschappen.
Vanwege hun uitzonderlijk hoge oppervlakte tot volumeverhouding van de versterkende fase en / of een buitengewoon hoge aspectverhouding, nanocomposieten aanzienlijk performanter dan conventionele samenstellingen. Nano deeltjes zoals sferische silicadeeltjes zijn minerale platen zoals geëxpandeerd grafeen of klei of nanovezels zoals koolstof nanobuisjes of electrospun vezels vaak gebruikt voor versterking.
Bijvoorbeeld worden koolstof nanobuizen toegevoegd om de elektrische en thermische geleidbaarheid te verbeteren, nano silica wordt gebruikt om mechanische, thermische en waterbestendigheid te verbeteren. Andere soorten nanodeeltjes geven verbeterde optische eigenschappen, diëlektrische eigenschappen, warmtebestendigheid en mechanische eigenschappen zoals stijfheid, sterkte en weerstand tegen corrosie en beschadigingen.

Voorbeelden voor het ultrasoon geformuleerd nanocomposieten:

  • koolstofnanobuisjes (CNT) een vinylester matrix
  • CNTs / carbon ui / nano diamanten in een nikkel metaalmatrix
  • CNTs in een magnesiumlegering matrix
  • CNTs in een polyvinylalcohol (PVA) matrix
  • meerwandige koolstof nanobuizen (MWCNT) per epoxyharsmatrix (middels methyl tetrahydroftaalzuuranhydride (MTHPA) als hardingsmiddel)
  • grafeen oxide in een poly (vinylalcohol) (PVA) matrix
  • SiC nanodeeltjes in een magnesium matrix
  • nano kiezelzuur (Aerosil) in een polystyreen matrix
  • magnetische ijzeroxide flexibel polyurethaan (PU) matrix
  • nikkeloxide in een grafiet / poly (vinylchloride)
  • titaanoxide nanodeeltjes in een poly-melkzuur-co-glycolzuur (PLGA) matrix
  • nano hydroxyapatiet in een poly-melkzuur-co-glycolzuur (PLGA) matrix

ultrasone Dispersion

Ultrasone procesparameters kunnen nauwkeurig worden geregeld en optimaal worden aangepast aan de materiaalsamenstelling en de gewenste uitvoerkwaliteit. Ultrasone dispersie is de aanbevolen techniek om nanodeeltjes zoals CNT's of grafeen op te nemen in nanocomposieten. Al lange tijd getest op wetenschappelijk niveau en geïmplementeerd in veel industriële productie-installaties, is de ultrasone dispersie en formulering van nanocomposieten een gevestigde methode. Hielscher's lange ervaring in ultrasone verwerking van nanomaterialen zorgt voor diepgaand advies, de aanbeveling van een geschikte ultrasone opstelling en assistentie tijdens procesontwikkeling en -optimalisatie.
Meestal worden de versterkende nanodeeltjes gedispergeerd in de matrix tijdens de verwerking. Het gewichtspercentage (gewichtsfractie) van het toegevoegde nanomateriaal bereik in de onderste schaal, b.v. 0,5% tot 5%, omdat de gelijkmatige dispersie verkregen door sonicatie maakt het opslaan van de versterkende vulstoffen en versterkende hogere prestaties.
Een typische toepassing van ultrasoon in de vervaardiging is de samenstelling van nanodeeltjes-composiet. Om CNT-versterkte vinyl ester te produceren, wordt sonicatie gebruikt te dispergeren en functionaliseren CNTs. Deze CNT-vinylester worden gekenmerkt door verhoogde elektrische en mechanische eigenschappen.
Klik hier voor meer informatie over de verspreiding van CNT lezen!

Anorganische deeltjes kunnen worden gefunctionaliseerd door ultrasonicatie

Ultrasoon gefunctionaliseerde nanodeeltjes

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Ultrasone apparaten voor bench-top en de productie, zoals de UIP1500hd bieden volledige industriële kwaliteit. (Klik om te vergroten!)

ultrasoon apparaat UIP1500hd met doorstroomreactor

Grafeen

Grafeen biedt uitzonderlijke fysische eigenschappen, een hoge aspect ratio en lage dichtheid. Grafeen en grafeen oxide worden opgenomen in een samengestelde matrix om lichtgewicht, met hoge weerstand polymeren te verkrijgen. De mechanische versterking te bereiken, het grafeen vel / trombocyten moet zeer fijn gedispergeerd voor geagglomereerde grafeen vel het versterkende effect drastisch beperken.
Wetenschappelijk onderzoek heeft aangetoond dat de mate van verbetering is grotendeels afhankelijk van de dispersie graad van het grafeen vellen in de matrix. Alleen homogeen verdeeld grafeen geeft de gewenste effecten. Door zijn sterke hydrofobiciteit en Van der Waals attractie, grafeen is gevoelig voor aggregeren en samenklonteren tot vlokken van zwak interactie monolayered vellen.
Terwijl de gemeenschappelijke dispersie technieken vaak niet kan produceren homogeen, onbeschadigd grafeen dispersies, high power ultrasonicators produceren hoogwaardige grafeen dispersies. Hielscher's ultrasonicators behandelen ongerepte grafeen, grafeen oxide en verminderde grafeen oxide van lage tot hoge concentratie en van kleine tot grote volumes hasslefree. Een veel gebruikte oplosmiddel N-methyl-2-pyrrolidon (NMP), maar met een hoog vermogen ultrageluid, kan grafeen ook worden gedispergeerd in arme, laagkokende oplosmiddelen zoals aceton, chloroform, IPA, en cyclohexanon.
Klik hier voor meer informatie over bulk afschilfering van grafeen te lezen!

Koolstof nanobuisjes en andere Nano Materials

Ultrasone energie wordt aangetoond te leiden tot fijne afmeting dispersies van verschillende nanomaterialen zoals koolstofnanobuizen (CNT's), SWNT, MWNTs, fullerenen, siliciumoxide (SiO2), Titaniumdioxide (TiOz2), Zilver (Ag), zinkoxide (ZnO), nanofibrillated cellulose en vele anderen. In het algemeen is behandeling met ultrageluid presteert beter dan conventionele verspreiders en kan unieke resultaten te bereiken.
Naast malen en dispergeren nanodeeltjes, worden uitstekende resultaten verkregen door het synthetiseren van nanodeeltjes via ultrasone precipitatie (bottom-up synthese). Er is waargenomen dat de deeltjesgrootte, b.v. ultrasoon gesynthetiseerde magnetiet, natrium- zinkmolybdaat en anderen, is lager in vergelijking met die verkregen met de gebruikelijke werkwijze. De kleinere grootte wordt toegeschreven aan de verhoogde nucleatiesnelheid en betere mengpatronen gevolg van de afschuiving en turbulentie gegenereerd door ultrasone cavitatie.
Klik hier voor meer informatie over ultrasone bottom-up neerslag te leren!

Ultrasonic Particle functionalisering

Het specifieke oppervlak van de deeltjes toeneemt bij verlaging van de grootte. Vooral in nanotechnologie, wordt de expressie van materiaaleigenschappen aanzienlijk vergroot met vergroot oppervlak van het deeltje. Het oppervlak kan ultrasoon worden vergroot en aangepast door het bevestigen van geschikte functionele moleculen op het deeltjesoppervlak. Betreffende toepassing en het gebruik van nanomaterialen, oppervlakeigenschappen even belangrijk als deeltjeskern eigenschappen.
Ultrasoon gefunctionaliseerde deeltjes worden veel gebruikt in polymeren, composieten & biocomposieten, nanovloeistoffen, geassembleerd inrichtingen, nanogeneesmiddelen, etc. Door deeltje functionaliseren eigenschappen zoals stabiliteit, sterkte & stijfheid, oplosbaarheid, polydispersiteit, fluorescentie, magnetisme, superparamagnetisme, optische absorptie, hoge elektronendichtheid, enz photoluminiscence drastisch verbeterd.
Common deeltjes die in de handel zijn gefunctionaliseerd met Hielscher’ ultrasone systemen incude CNT, SWNT, MWNTs, grafeen, grafiet, siliciumoxide (SiO2) Nanodiamonds, magnetiet (ijzeroxide, Fe3de4) Zilvernanodeeltjes, goud nanodeeltjes, poreus & mesoporeuze nanodeeltjes enz
Klik hier om de geselecteerde toepassingen notities voor ultrasoon deeltjesbehandeling zien!

ultrasone Verspreiders

Hielscher's ultrasone dispergeer apparatuur is beschikbaar voor lab, bench-top en de industriële productie. Hielscher's ultrasonicators zijn betrouwbaar, robuust, eenvoudig te bedienen en schoon. De apparatuur is ontworpen voor 24/7 gebruik onder zware omstandigheden. De ultrasone systemen kunnen worden gebruikt voor zowel batch als inline verwerking – flexibel en eenvoudig aan te passen aan uw proces en eisen.

Ultrasone Batch en Inline Capaciteiten

batch Volume Stroomsnelheid Aanbevolen apparaten
5 tot 200mL 50 tot 500 ml / min Uf200 ः t, UP400S
00,1 tot 2L 00,25 tot 2m3/ hr UIP1000hd, UIP2000hd
00,4 tot 10L 1 8m3/ hr UIP4000
na 4 30m3/ hr UIP16000
na boven 30m3/ hr cluster van UIP10000 of UIP16000

Vraag voor meer informatie

Gebruik het onderstaande formulier als u aanvullende informatie wilt over ultrasone homogenisatie. We zullen u graag een ultrasoon systeem aanbieden dat aan uw eisen voldoet.









Let op onze Privacybeleid.


De UP200S ultrasonicator voor deeltjesfysica modificatie en verkleinen (klik om te vergroten!)

Ultrasone lab inrichting voor deeltjes functionalisering

Literatuur / Referenties

  • Kpole, Ska:; Bhnwse, Bika.; Fitrgri, DIKW.; Gogte, Fkhri.; Khulkmi, Hrikdi.; Sonvne, Sk ः.; Pandit, Akbik (2014): “Onderzoek van corrosieremming uitvoering van ultrasoon bereide natrium- zinkmolybdaat nanopigment twee-componenten epoxy-polyamide coating. Composite Interfaces 21/9, 2015 833-852.
  • Nikje, M.M.A .; Moghaddam, S.T .; Noruzian, M. (2016): Bereiding van nieuwe magnetische polyurethaanschuim nanocomposieten met kern-mantel-nanodeeltjes. Polímeros vol.26 no.4 2016.
  • Tolasz, J .; Stengl, V .; Ecorchard, P. (2014): Bereiding van composiet materiaal grafeen oxide-polystyreen. 3e Internationale Conferentie over Milieu, scheikunde en biologie. IPCBEE vol.78 2014.


Feiten die de moeite waard zijn om te weten

Over Composite Materials

Composietmaterialen (ook bekend als composietmateriaal) beschreven als vervaardigd uit twee of meer bestanddelen die worden gekenmerkt door significant verschillende fysische of chemische eigenschappen. Wanneer de samenstellende materialen worden gecombineerd, een nieuw materiaal – de zogenaamde composiet – wordt geproduceerd, dat andere kenmerken van de afzonderlijke componenten toont. De afzonderlijke componenten, apart en gescheiden in de gerede constructie.
Het nieuwe materiaal heeft betere eigenschappen, b.v. het sterker, lichter, bestand of goedkoper in vergelijking met conventionele materialen. Verbeteringen van nanocomposieten variëren van mechanische, elektrische / geleidend, thermische, optische, elektrochemische katalytische eigenschappen.

Typische gemanipuleerde composietmaterialen:

  • bio-composieten
  • versterkte kunststoffen, zoals vezelversterkte
  • metaalcomposieten
  • keramische composieten (keramische matrix en metaal matrixcomposietmateriaal)

Samengestelde materialen worden meestal gebruikt voor de bouw en en structureren van materialen, zoals scheepsrompen, werkbladen, carrosserieën, badkuipen, opslagtanks, imitatie graniet en gegoten marmer wastafels evenals in ruimtevaartuigen en vliegtuigen.

Composieten kunnen ook metaalvezels gebruiken versterkende andere metalen, zoals bij metaalmatrix composieten (MMC) of keramische matrix composieten (CMC), waarbij het bot (hydroxyapatiet versterkt met collageenvezels) omvat, cermet (keramiek en metaal) en beton.
Organische matrix / keramische aggregaat composieten omvatten asfaltbeton, polymeerbeton, gietasfalt, mastiek roller hybride, tandheelkundige composiet, syntactisch schuim en parelmoer.

Over Ultrasone Effecten op Deeltjes

Deeltjeseigenschappen kunnen worden waargenomen wanneer de deeltjesgrootte wordt verminderd tot een bepaald niveau (zogenaamde kritische grootte). Wanneer de deeltjesafmetingen nanometer niveau, raken interacties naar fase grensvlakken sterk verbeterd, wat cruciaal is om materiaaleigenschappen te verbeteren. Daardoor is het oppervlak: volumeverhouding van materialen, die gebruikt worden als versterking in nanocomposieten het grootst is. Nanocomposieten bieden technologische en economische voordelen voor bijna alle sectoren van de industrie, waaronder luchtvaart, automotive, elektronica, biotechnologische, farmaceutische en medische sector. Een ander groot voordeel is hun milieuvriendelijkheid.
Vermogen ultrageluid verbetert de bevochtigbaarheid en homogenisering tussen de matrix en de deeltjes door de intensieve menging en dispergeren – gegenereerd door ultrasone cavitatie. Omdat behandeling met ultrageluid is de meest gebruikte en meest succesvolle dispersie methode als het gaat om nano-materialen, worden de ultrasone systemen Hielscher's geïnstalleerd in het lab, pilot plant en productie wereldwijd.