Jak wytwarzać nanociecze

Nanofluid jest płynem, który składa się z płynu bazowego zawierającego nanocząstki. Do syntezy nanofluidów wymagana jest skuteczna i niezawodna technika homogenizacji i deaglomeracji, aby zapewnić wysoki stopień jednorodnego rozproszenia. Dyspergatory ultradźwiękowe są najlepszą technologią do produkcji nanofluidów o doskonałych właściwościach. Dyspersja ultradźwiękowa wyróżnia się wydajnością, szybkością, prostotą, niezawodnością i łatwością obsługi.

Co to są nanofluidy?

Nanopłyn jest płynem zawierającym cząstki o rozmiarach nano (≺100nm), powszechnie nazywane nanocząstkami. Nanocząstki stosowane w nanofluidach są zwykle wykonane z metali, tlenków, węglików lub nanorurek węglowych. Nanocząstki te są rozpraszane w płynie bazowym (np. woda, olej, itp.) w celu uzyskania koloidalnej zawiesiny, czyli nanofluidu. Nanopłyny wykazują lepsze właściwości termofizyczne, takie jak przewodność cieplna, dyfuzyjność cieplna, lepkość i współczynniki konwekcyjnego przenoszenia ciepła w porównaniu z właściwościami materialnymi płynu bazowego.
Powszechnym zastosowaniem nanofluidów jest ich użycie jako chłodziwa lub czynnika chłodniczego. Poprzez dodanie nanocząsteczek do konwencjonalnych chłodziw (takich jak woda, olej, glikol etylenowy, polialfaolefiny itp.), właściwości termiczne konwencjonalnych chłodziw ulegają poprawie.

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ultrasonic dispersion is a well established technique to prepare nanofluids.

homogenizator ultradźwiękowy UP400St do produkcji nanofluidów

Wytwarzanie nanopłynów za pomocą homogenizatora ultradźwiękowego

Mikrostruktura nanofluidów może być kształtowana i manipulowana poprzez zastosowanie odpowiedniej technologii homogenizacji i parametrów procesu. Dyspersja ultradźwiękowa została udowodniona jako wysoce wydajna i niezawodna technika przygotowania nanocieczy. Dyspergatory ultradźwiękowe są stosowane w badaniach i przemyśle do syntezy, mielenia, dyspergowania i homogenizacji nanocząstek o wysokiej jednorodności i wąskim rozkładzie wielkości cząstek. Parametry procesu syntezy nanofluidów to: energia ultradźwiękowa, amplituda ultradźwięków, temperatura, ciśnienie i kwasowość. Ważnymi czynnikami są również rodzaj i stężenie reagentów oraz dodatków, a także kolejność dodawania dodatków do roztworu.
Powszechnie wiadomo, że właściwości nanopłynów silnie zależą od struktury i kształtu nanomateriałów. Dlatego też, uzyskanie kontrolowanej mikrostruktury nanopłynów jest głównym czynnikiem wpływającym na ich funkcjonalność i jakość. Zastosowanie zoptymalizowanych parametrów ultradźwiękowych, takich jak amplituda, ciśnienie, temperatura i energia wejściowa (Ws/mL) jest kluczem do wytworzenia stabilnego, jednolitego nanocieczy o wysokiej jakości. Ultradźwięki mogą być z powodzeniem stosowane do dezaglomeracji i dyspersji cząstek do pojedynczych rozproszonych nanocząstek. Przy mniejszym rozmiarze cząstek ruchy Browna (prędkość Browna) jak również interakcje cząstka-cząstka zwiększają się i skutkują bardziej stabilnymi nanocieczami. Ultradźwiękowe urządzenia firmy Hielscher pozwalają na precyzyjne sterowanie wszystkimi ważnymi parametrami obróbki, mogą pracować w trybie ciągłym przy wysokich amplitudach (24/7/365) i są wyposażone w automatyczny protokół danych dla łatwej oceny wszystkich przebiegów sonikacji.

Ultrasonic dispersion is a reliable technique to produce nanoparticles such as nano-silica for nanofluids

Ultradźwiękowo zdyspergowana nanorozmiarowa krzemionka

Sonikacja poprawia stabilność nanopłynów

W przypadku nanopłynów, aglomeracja nanocząstek powoduje nie tylko osiadanie i zatykanie mikrokanałów, ale również zmniejszenie przewodności cieplnej nanopłynów. Ultradźwiękowa deaglomeracja i dyspersja są szeroko stosowane w materiałoznawstwie i przemyśle. Sonikacja jest sprawdzoną techniką przygotowania stabilnych nanodyspersji o równomiernym rozkładzie nanocząstek i dużej stabilności. Dlatego też dyspergatory ultradźwiękowe firmy Hielscher są preferowaną technologią przy produkcji nano-płynów.

Nanopłyny wytwarzane ultradźwiękowo w badaniach naukowych

Badania dotyczyły wpływu ultradźwięków i parametrów ultradźwiękowych na właściwości nanofluidów. Przeczytaj więcej o wynikach badań nad ultradźwiękowym przygotowaniem nanocieczy.

Dyspersja ultradźwiękowa nanorurek węglowych: Ultradźwiękowiec Hielscher UP400S (400W) szybko i sprawnie rozprasza i detekwuje laryngologię w pojedynczych nanorurkach.

Ultradźwiękowiec UP200St (200W) rozpraszający sadzę w wodzie przy użyciu 1%Wt Tween80 jako środka powierzchniowo czynnego

 

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Wpływ ultradźwięków na otrzymywanie nanocieczy Al2O3

Noroozi et al. (2014) stwierdzili, że przy "wyższej koncentracji cząstek, nastąpiło większe wzmocnienie dyfuzyjności cieplnej nanocieczy w wyniku sonikacji. Ponadto, większą stabilność i zwiększenie dyfuzyjności cieplnej uzyskano sonikując nanociecze sonikatorem o większej mocy przed pomiarem." Zwiększenie dyfuzyjności cieplnej było większe dla NPs o mniejszych rozmiarach. Wynika to z faktu, że mniejsze cząstki mają wyższy efektywny stosunek powierzchni do objętości. Tak więc, mniejsze cząstki pomogły utworzyć stabilny nanofluid, a sonikacja za pomocą sondy ultradźwiękowej spowodowała znaczący wpływ na dyfuzyjność cieplną. (Noroozi et al. 2014)

Instrukcja krok po kroku ultradźwiękowego wytwarzania nanopłynów Al2O3 z wodą

Ultrasonicator UP400St dispersing nanoparticles for nanofluid productionNajpierw zważyć masę nanocząstek Al2O3 za pomocą cyfrowej wagi elektronicznej. Następnie wsypać stopniowo nanocząstki Al2O3 do odważonej wody destylowanej i mieszać mieszaninę Al2O3 i wody. Aby uzyskać jednorodną dyspersję nanocząstek w wodzie destylowanej, mieszaninę należy poddawać ciągłej sonikacji przez 1h za pomocą urządzenia typu sondy ultradźwiękowej UP400S (400W, 24kHz, patrz rys. po lewej). Nanopłyny mogą być przygotowywane w różnych frakcjach (0.1%, 0.5%, i 1%). Nie są potrzebne żadne środki powierzchniowo czynne ani zmiany pH. (Isfahani et al., 2013)

Ultrasonicznie dostrajane wodne nanopłyny ZnO

Elcioglu et al. (2021) stwierdzają w swoim opracowaniu naukowym, że "Ultradźwięki są niezbędnym procesem dla właściwej dyspersji nanocząstek w płynie bazowym i stabilności, a także dla optymalnych właściwości dla zastosowań w świecie rzeczywistym." Do produkcji nanofluidów ZnO / woda użyli ultradźwiękowego urządzenia UP200Ht. Sonikacja miała wyraźny wpływ na napięcie powierzchniowe wodnego nanofluidu ZnO. Wyniki badań naukowców prowadzą do wniosku, że napięcie powierzchniowe, tworzenie nanofilmu i inne powiązane cechy każdego nanofluidu mogą być regulowane i dostrajane w odpowiednich warunkach ultradźwiękowych.

Zalety ultradźwiękowych urządzeń Hielscher dla nanocieczy

  • wysoce wydajny
  • Niezawodna dyspersja nanocząstek
  • Najnowocześniejsza technologia
  • Możliwość dostosowania do potrzeb użytkownika
  • 100% liniowa skalowalność do dowolnej pojemności
  • Łatwo dostępne
  • opłacalny
  • Bezpieczny i przyjazny dla użytkownika

Homogenizatory ultradźwiękowe do produkcji nanofluidów

Precyzyjna kontrola parametrów procesu ultradźwiękowego przez Hielscher Ultrasonics' inteligentne oprogramowanieFirma Hielscher Ultrasonics projektuje, produkuje i dystrybuuje wysokowydajne dyspergatory ultradźwiękowe do wszelkiego rodzaju zastosowań w zakresie homogenizacji i deaglomeracji. W przypadku produkcji nano-płynów decydujące znaczenie ma precyzyjna kontrola sonikacji i niezawodna obróbka ultradźwiękowa zawiesiny nanocząstek.
Procesory firmy Hielscher Ultrasonics dają Państwu pełną kontrolę nad wszystkimi ważnymi parametrami obróbki, takimi jak energia wejściowa, natężenie ultradźwięków, amplituda, ciśnienie, temperatura i czas retencji. W ten sposób można dopasować parametry do optymalnych warunków, co w konsekwencji prowadzi do uzyskania wysokiej jakości nanocieczy.

  • Dla każdej objętości / pojemności: Firma Hielscher oferuje ultradźwięki oraz szerokie portfolio akcesoriów. Pozwala to na skonfigurowanie idealnego systemu ultradźwiękowego dla Państwa aplikacji i wydajności produkcji. Od małych fiolek z mililitrami do strumieni o dużej objętości tysięcy galonów na godzinę - Hielscher oferuje odpowiednie rozwiązanie ultradźwiękowe dla Państwa procesu.
  • Solidność: Nasze systemy ultradźwiękowe są solidne i niezawodne. Wszystkie ultradźwiękowe urządzenia firmy Hielscher są przystosowane do pracy w trybie 24/7/365 i wymagają bardzo niewielkiej konserwacji.
  • Przyjazność dla użytkownika: Rozbudowane oprogramowanie naszych urządzeń ultradźwiękowych umożliwia wstępny wybór i zapis ustawień sonikacji w celu prostej i niezawodnej sonikacji. Intuicyjne menu jest łatwo dostępne za pomocą cyfrowego, kolorowego wyświetlacza dotykowego. Zdalne sterowanie przez przeglądarkę pozwala na obsługę i monitorowanie przez dowolną przeglądarkę internetową. Automatyczna rejestracja danych zapisuje parametry procesu każdej sonikacji na wbudowanej karcie SD.

Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators:

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
1 do 500mL 10-200mL/min UP100H
10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10-100L 2 do 10L/min UIP4000hdT
b.d. 10-100L/min UIP16000
b.d. większe klaster UIP16000

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Prosimy o skorzystanie z poniższego formularza w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat procesorów ultradźwiękowych, zastosowań i ceny. Chętnie omówimy z Państwem proces i zaproponujemy Państwu system ultradźwiękowy spełniający Państwa wymagania!









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do zastosowań mieszania, dyspergowania, emulgowania i ekstrakcji na skalę laboratoryjną, pilotażową i przemysłową.

Literatura / materiały źródłowe



Hielscher Ultrasonics supplies high-performance ultrasonic homogenizers from lab to industrial size.

Wysokowydajna ultrasonografia! Asortyment produktów firmy Hielscher obejmuje pełne spektrum od kompaktowych laboratoryjnych ultrasonografów, przez stacjonarne urządzenia stacjonarne, aż po w pełni przemysłowe systemy ultradźwiękowe.