Technologia ultradźwiękowa firmy Hielscher

Ultradźwiękowe urządzenia do rozproszenia nanomateriałów

Nanomateriały stały się nieodłączną częścią produktów tak różnych jak produkty ochrony przeciwsłonecznej, reaktywne powłoki dwuskładnikowe lub kompozyty plastyczne. Kawitacja ultradźwiękowa jest używana do rozproszenia cząstek wielkości nano w cieczach, takich jak woda, olej, rozpuszczalniki i żywica.

UP200S ultradźwiękowy homogenizator do dyspersji cząstek

Zastosowanie ultradźwięków do nanomateriałów ma wielorakie skutki. Najbardziej oczywistą 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

Degussa proszek dwutlenek tytanu przed i po obróbce ultradźwiękowej kawitacyjną.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.

Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o ultradźwiękowy rozpraszania nanorurek węglowych.

Kawitacja ultradźwiękowa

Kawitacji ultradźwiękowej w wodzie spowodowane przez intensywne ultradźwiękiDyspersja 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

Reaktor zoptymalizowane sono-chemiczne (Banert i wsp., 2006),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.

Kliknij tutaj, aby przeczytać więcej o ultradźwiękami wspomaganego wytrącania nanomateriałów.

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

Pompowanie, mieszanie i sonikacyjnego ultradźwiękowej SonoStep urządzenia All-in-One (kliknij aby powiększyć!)

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.

Bench top sprzęt jest dostępny na wynajem w dobrych warunkach do uruchomienia badań procesowych. Wyniki tych badań mogą być skalowane liniowo do poziomu produkcji - zmniejszenie ryzyka i kosztów związanych z rozwojem procesu. Będziemy zadowoleni, aby pomóc w trybie online, przez telefon lub osobiście. Proszę znaleźć nasze adresy tutajLub opisane poniżej formy.

Żądanie oferty na ten przedmiot!

Aby otrzymać oferte, podaj swoje dane kontaktowe w formularzu poniżej. Typowa konfiguracja urządzenia jest wstępnie zaznaczona. Czuj się wolny aby zrewidować wybór przed kliknięciem przycisku do żądania oferty.








Proszę wskazać informacje, które chcą Państwo otrzymać, poniżej:






Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Literatura


Aharon myśli (2004): Korzystanie Sonochemia do wytwarzania nanomateriałów, ultradźwiękowe Sonochemia Zaproszeni treści2004 Elsevier B.V.

Nanomateriały – Informacja tło

Nanomateriały są materiały mniej niż 100nm wielkości. Są one szybko postępuje w preparatach farb, lakierów, farb i lakierów. Nanomateriały można podzielić na trzy szerokie kategorie: tlenki metalu, nanoglinki i nanorurki węglowe, nanocząstek tlenków metali obejmują nanoskali tlenek cynku, tlenek tytanu, tlenek żelaza, tlenek ceru i tlenek cyrkonu, jak również związki mieszanych metali, takich jak tlenek indu-cyny i cyrkonu i tytanu, jak również związków mieszanych metali, takich jak ind -tin tlenek. Ta mała sprawa ma wpływ na wiele dziedzin, takich jak fizyka, Chemia i biologia. Farby i powłoki z nanomateriałów spełniać wymagania dekoracyjne (na przykład kolor i połysk), cele funkcjonalne (np przewodności inaktywację drobnoustrojów) i poprawy ochrony (na przykład odporności na zarysowanie, odporność na promieniowanie UV), farb i lakierów. W szczególności nanocząstki tlenków metali, takie jak ZnO lub TiO2 i tlenku glinu, tlenku ceru i krzemionka pigmenty i nano-size znaleźć zastosowanie w nowych kompozycjach malarskich i powłokowych.

Gdy kwestią jest zmniejszone zmieniają swoje właściwości, takie jak kolor i interakcji z innymi substancji takich jak reaktywności chemicznej. Zmiana charakterystyki jest spowodowane zmianą właściwości elektronicznych. Przez rozdrabiani komórek, pole powierzchni materiału jest zwiększone. Z tego powodu wyższy procent atomów może oddziaływać z inną materią, np. Z matrycą żywic.

Aktywność powierzchniowa jest kluczowym aspektem nanomateriałów. Aglomeracja i agregacja blokują powierzchnię przed kontaktem z inną materią. Tylko dobrze zdyspergowane lub pojedynczo rozproszone cząstki pozwalają wykorzystać cały korzystny potencjał materii. W rezultacie dobre rozproszenie zmniejsza ilość nanomateriałów potrzebnych do uzyskania takich samych efektów. Ponieważ większość nanomateriałów jest wciąż dość drogich, ten aspekt ma duże znaczenie dla komercjalizacji preparatów zawierających nanomateriały. Obecnie wiele nanomateriałów powstaje w procesie suchym. W rezultacie cząstki muszą zostać zmieszane w ciekłe formulacje. Jest to miejsce, w którym większość nanocząstek tworzy aglomeraty podczas zwilżania. Szczególnie nanorurki węglowe bardzo spoiste, co utrudnia ich rozproszenia w cieczy, takich jak woda, etanol, olej, polimer lub żywica epoksydowa. Konwencjonalne urządzenia przetwarzającego, na przykład mieszalniki z wysokim ścinaniem lub rotor-stator, homogenizatory wysokociśnieniowe lub koloidalne i Frezy zawodzą przy oddzielaniu nanocząstek na oddzielne cząstki. W szczególności w przypadku małej masy od kilku nanometrów do kilku mikronów, kawitacji ultradźwiękowej jest bardzo skuteczny w rozkładaniu aglomeratów, agregatów i nawet barwy podstawowe. Kiedy USG jest używany dla Przemiał wysokich seriach stężeń ciekłe dysz strumieni wynikające z kawitacji ultradźwiękowej, aby cząstki zderzają się ze sobą, przy prędkościach do 1000km / h. To spowoduje przerwanie siły van der Waalsa aglomeratów, a nawet same cząstki pierwotne.