Nanomateriały stały się integralnym składnikiem produktów tak różnorodnych, jak wysokowydajne materiały, filtry przeciwsłoneczne, wydajne powłoki lub kompozyty z tworzyw sztucznych. Kawitacja ultradźwiękowa stosowana jest do rozpraszania nanocząsteczek do cieczy, takich jak woda, olej, rozpuszczalniki lub żywice.

Dyspersja ultradźwiękowa nanocząsteczek

Zastosowanie Dyspersja ultradźwiękowa nanocząsteczek ma wielorakie efekty. Najbardziej oczywistym z nich jest rozpylenie materiałów w cieczy w celu zerwania skupień cząstek. Inny proces jest zastosowanie ultradźwięku podczas synteza cząstek lub opadu. Ogólnie rzecz biorąc to prowadzi do mniejszych cząstek i zwiększenie rozmiaru jednolitości. Kawitacja ultradźwiękowa poprawia przekazanie materiałów na powierzchni cząstek. Efekt ten może służyć do zwiększenia funkcjonalizacji powierzchni materiałów o dużej właściwej powierzchni.

Rozpraszanie i rozdrabnianie nanomateriałów

Nanomateriały, np. tlenki metalowe, nanoglinki lub nanorurki węglowe wydają się być aglomerowane po zmieszaniu w ciecz. Skuteczne środki deaglomeozacji i Dyspersacja są konieczne, aby przezwyciężyć siły wiązania po zwilżania proszek. Ultradźwiękowy rozpad struktury aglomeratów w wodnych i nie-wodnych zawiesin umożliwia wykorzystanie pełnego potencjału materiałów nano-rozmiarze. Badania przeprowadzone w różnych dyspersji aglomeratów nanocząstek o zmiennej zawartości substancji stałej wykazało znaczną przewagę ultradźwięków w porównaniu z innymi technologiami, takimi jak mieszalniki typu rotor-stator (na przykład Ultra Turrax), homogenizatorów tłokowych, lub mokrymi metodami frezowania, na przykład perełek młyny lub młyny koloidalne. Hielscher układy ultradźwiękowe można prowadzić w stosunkowo wysokich stężeniach ciał stałych. Na przykład dla krzemionka szybkość pęknięcia stwierdzono, że niezależne od stężenie substancji stałych do 50% wag. Ultradźwięki można stosować do dyspergowania o dużej koncentracji przedmieszek - przetwarzanie płynów o niskiej i wysokiej lepkości. To sprawia, że ​​rozwiązanie ultradźwięków dobre przetwarzanie do farb i powłok, opartych na różnych nośnikach, takich jak woda, żywicy lub olej.

Kawitacja ultradźwiękowa

Dyspersja i deaglomeracji przez ultradźwięki są wynikiem kawitacji ultradźwiękowej. Podczas wystawiania cieczy ultradźwięków fale dźwiękowe, które rozprzestrzeniają się w cieczy w wyniku przemian cykle wysokiego ciśnienia i niskiego ciśnienia. Dotyczy to oddziaływanie mechaniczne na przyciągających sił między poszczególnymi cząstkami. Kawitacja ultradźwiękowa cieczy powoduje wysokie prędkości płynnych strumieni do 1000km / h (ok. 600mph). Takie dysze nacisnąć cieczy pod wysokim ciśnieniem pomiędzy cząstki i oddziela je od siebie. Mniejsze cząstki są przyspieszane ciekłe strumienie zderzają się i przy wysokich prędkościach. To sprawia ultradźwięków skuteczny środek do dyspergowania, ale także dla Przemiał o mikronowych i submikronowych rozmiarach mikronowych rozmiarów.

Synteza cząsteczek wspomagane ultradźwiękami / Wytrącanie

Nanocząsteczki mogą być wytwarzane z dołu do góry przez syntezę lub wytrącanie. Sonochemia jest jedną z najstarszych metod stosowanych do wytwarzania związków o nano-rozmiarze. Suslick w swojej oryginalnej pracy, działaniu ultradźwięków Fe (CO)₅ albo w postaci cieczy bez dodatków lub w roztworze deaclin i uzyskanych wielkości 10-20nm amorficznych nanocząstek żelaza. Ogólnie, przesyconej mieszaniny rozpoczyna tworzenia cząstek stałych Spośród bardzo stężonego materiału. Ultrasonikację poprawia mieszanie prekursorów i zwiększa przenoszenia masy na powierzchni cząstek. Prowadzi to do mniejszej wielkości ziarna i większej jednorodności.

Funkcjonalizacja powierzchni za pomocą ultradźwięków

Wiele nanomateriałów, takich jak tlenki metali, tusz do drukarek atramentowych Pigmenty i wypełniacze kasetę, dla odprowadzenia powłokiWymagają funkcjonalizacji powierzchni. W celu funkcjonalizacji całej powierzchni każdej poszczególnej cząstki jest wymagana dobra metoda dyspersji. Gdy rozproszone cząstki są zwykle otoczone warstwą graniczną cząsteczek przyciągane do powierzchni cząstek. W celu zapewnienia nowej grupy funkcjonalnej, aby dostać się na powierzchni cząstek, warstwa ta granica musi zostać podzielona lub usunięte. Strumienie cieczy wynikające z kawitacji ultradźwiękowej może osiągać szybkość do 1000km / godz. Naprężenie pozwala pokonać siły przyciągania i niesie cząsteczki funkcjonalnej do powierzchni cząstek. W przyspieszenie reakcji chemycznych (sonochemia).Efekt ten jest wykorzystywany do poprawy wydajności katalizatorów rozproszonych.

Ultradźwięki przed Particle Size Measurement

Ultradźwięki próbek poprawia dokładność swojej wielkości cząstek lub pomiar morfologii. Nowy SonoStep łączy USG, mieszanie i pompowanie próbek w kompaktowej obudowie. Jest łatwy w obsłudze i może być używany do dostarczania próbki poddano działaniu ultradźwięków analitycznych urządzeń, takich jak analizator wielkości cząstek. Intensywna sonikacji pomaga rozpraszać zaglomerowane cząstki prowadzi do bardziej zgodne wyniki.Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej!

Ultradźwiękowy Przetwarzanie w laboratorium i skali produkcji

Procesory ultradźwiękowe i komórki przepływu do deaglomeracji i rozpraszania są dostępne laboratorium i Produkcja poziom. Systemy przemysłowe mogą być łatwo instalowane w pracy inline. Dla badań i rozwoju technologicznego zalecamy używanie UIP1000hd (1000 W).

Hielscher oferuje szeroki zakres urządzeń ultradźwiękowych i akcesoriów do skutecznego rozpraszania nanomateriałów, np w farbach, farb i lakierów.

• Kompaktowe urządzenia laboratoryjne do moc 400 watów.
  Urządzenia te są wykorzystywane głównie do przygotowania próbki lub wstępnych badań wykonalności i są dostępne na wynajem.
• Processor ultradźwiękowe 500 i 1000 i 2000 watów jak i procesory ultradźwiękowe UIP1000hd zestaw z komórek przepływu oraz różnych rogów przypominających i sonotrod przetwarza większych strumieni objętości.
  Urządzenia tego typu są wykorzystywane do optymalizacji parametrów (takich jak: amplituda ciśnienia roboczego, szybkość przepływu, etc.) w stanowisku szczycie lub w skali pilotowej.
• Ultradźwiękowe przetwórcy 2kW, 4kW, 10kW i 16kW i większe zgrupowanie takich modułów pozwala na produkcje strumieni przepływu do prawie każdego poziomu.

Wyposażenie ławek jest dostępne do wypożyczenia w dobrych warunkach do prowadzenia prób technologicznych. Wyniki takich prób mogą być skalowane liniowo do poziomu produkcji - co zmniejsza ryzyko i koszty związane z rozwojem procesu. Chętnie pomożemy Ci online, przez telefon lub osobiście. Proszę znaleźć nasze adresy tutajLub opisane poniżej formy.

Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators: