Moagem úmida ultrassônica e micro-moagem
A ultrassonografia é um meio eficiente para a moagem úmida e micromoagem de partículas. Ademais Dispersão e desaglomeração, a moagem úmida é uma aplicação importante dos dispositivos ultrassônicos Hielscher.
Em particular para a fabricação de polpas abrasivas de tamanho superfino, o ultrassom tem muitas vantagens, quando comparado com equipamentos comuns de redução de tamanho, tais como: moinhos coloidais (por exemplo, moinhos de bolas, moinhos de esferas), moinhos de discos, moinhos a jato, misturadores rotor-estator (ultra turrax) ou homogeneizadores de alta pressão. A ultrassonografia permite o processamento de polpas de alta concentração e alta viscosidade – reduzindo assim o volume a ser processado. A fresagem ultrassônica é especialmente adequada para processar mícrons e tamanho nano materiais, como cerâmica, trihidrato de alumina, sulfato de bário, carbonato de cálcio e óxidos metálicos. As tabelas abaixo mostram imagens microscópicas da moagem de trihidrato de alumina (de 150 mícrons a 10 mícrons), cerâmica (de 30 mícrons a 2 mícrons) e carbonato de sódio (de 70 mícrons a 3 mícrons).
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| Clique nas imagens acima para ver as imagens em resolução total (640x480px). O trihidrato de alumina processado foi fornecido por Alcoa World Alumina LLC, Pittsburgh, PA, EUA. Alumina Trihidratada AL (OH)3 também é conhecido como Trihidróxido de Alumínio Série ATH, Alumina Hidratada Bayer, C-30, KB-30, KC-30, KH-30, Hydragyllite ou Gibbsita. Tem um Mohs’ dureza de 2,5 a 3,5. |
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Os dispositivos ultrassônicos são muito fáceis de instalar e operar. Existem duas partes apenas em contato com o material a ser fresado: o sonotrodo de titânio e a célula de fluxo de aço inoxidável. Devido ao design simples da célula de fluxo ultrassônico, as unidades podem ser limpas rapidamente. Como os dispositivos ultrassônicos Hielscher têm uma eficiência muito alta na conversão de energia elétrica em mecânica, geralmente menos energia é necessária para a fresagem ultrassônica do que para equipamentos de fresagem convencionais.
O efeito de moagem de partículas é baseado em intenso cavitação ultrassônica. Ao sonicar líquidos em altas intensidades, as ondas sonoras que se propagam para o meio líquido resultam em ciclos alternados de alta pressão (compressão) e baixa pressão (rarefação), com taxas dependendo da frequência. Durante o ciclo de baixa pressão, as ondas ultrassônicas de alta intensidade criam pequenas bolhas de vácuo ou vazios no líquido. Quando as bolhas atingem um volume no qual não podem mais absorver energia, elas colapsam violentamente durante um ciclo de alta pressão. Esse fenômeno é denominado cavitação.
A implosão das bolhas de cavitação resulta em microturbulências e microjatos de até 1000 km/h. Partículas grandes estão sujeitas à erosão superficial (via colapso da cavitação no líquido circundante) ou redução do tamanho das partículas (devido à fissão por colisão entre partículas ou ao colapso de bolhas de cavitação formadas na superfície). Isso leva a uma aceleração acentuada da difusão, processos de transferência de massa e reações de fase sólida devido ao tamanho do cristalito e à mudança de estrutura.
processadores ultra-sônicos e células de fluxo para Dispersão e para a moagem úmida de pós estão disponíveis para Laboratório e produção nível. Os sistemas industriais podem ser facilmente adaptados para trabalhar em linha. Para a pesquisa e para o teste deste processo, bem como para muitos Processos sonoquímicos Recomendamos nossos dispositivos de laboratório ou o UIP1000hd.