Moagem húmida por ultra-sons e micro-moagem
Ultrassom é um meio eficiente para a moagem molhada e micro-moagem de partículas. Para além disso dispersão e desaglomeraçãoA moagem húmida é uma aplicação importante dos aparelhos de ultra-sons Hielscher.
Em particular para o fabrico de pastas de tamanho superfino, ultrassom tem muitas vantagens, quando comparado com o equipamento de redução de tamanho comum, tais como: moinhos coloidais (por exemplo, moinhos de bolas, moinhos de esferas), moinhos de discos, moinhos de jato, misturadores rotor-estator (ultra turrax) ou homogeneizadores de alta pressão. Ultrasonication permite o processamento de alta concentração e pastas de alta viscosidade - reduzindo assim o volume a ser processado. A moagem por ultra-sons é especialmente adequada para processar partículas de tamanho micron e tamanho nanométrico materiais, tais como cerâmicas, alumina tri-hidratada, sulfato de bário, carbonato de cálcio e óxidos metálicos. As tabelas abaixo mostram imagens microscópicas da moagem de trihidrato de alumina (de 150 mícrones até 10 mícrones), cerâmica (de 30 mícrones a 2 mícrones) e carbonato de sódio (de 70 mícrones até 3 mícrones).
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| Clique nas imagens acima para ver as imagens com resolução total (640x480px). O trihidrato de alumina processado foi fornecido por Alcoa World Alumina LLC, Pittsburgh, PA, EUA. Alumina tri-hidratada AL(OH)3 é também conhecido como Trihidróxido de Alumínio Série ATH, Alumina Hidratada Bayer, C-30, KB-30, KC-30, KH-30, Hydragyllite ou Gibbsite. Tem um Mohs’ dureza de 2,5 a 3,5. |
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Os dispositivos ultra-sónicos são muito fáceis de instalar e de operar. Existem apenas duas partes em contacto com o material a ser moído: o sonotrodo de titânio e a célula de fluxo de aço inoxidável. Devido ao design simples da célula de fluxo ultrassónico, as unidades podem ser limpas rapidamente. Como os dispositivos ultra-sónicos da Hielscher têm uma eficiência muito elevada na conversão de energia eléctrica em energia mecânica, geralmente é necessária menos energia para a moagem ultra-sónica do que para o equipamento de moagem convencional.
O efeito de moagem de partículas baseia-se na intensa Cavitação ultra-sónica. Ao sonicar líquidos a altas intensidades, as ondas sonoras que se propagam no meio líquido resultam em ciclos alternados de alta pressão (compressão) e baixa pressão (rarefação), com taxas que dependem da frequência. Durante o ciclo de baixa pressão, as ondas ultra-sónicas de alta intensidade criam pequenas bolhas de vácuo ou espaços vazios no líquido. Quando as bolhas atingem um volume em que já não conseguem absorver energia, entram em colapso violento durante um ciclo de alta pressão. Este fenómeno é designado por cavitação.
A implosão das bolhas de cavitação resulta em micro-turbulências e micro-jactos de até 1000km/hr. As partículas de grandes dimensões estão sujeitas à erosão da superfície (através do colapso da cavitação no líquido circundante) ou à redução do tamanho das partículas (devido à cisão por colisão entre partículas ou ao colapso das bolhas de cavitação formadas na superfície). Isto leva a uma forte aceleração da difusão, dos processos de transferência de massa e das reacções em fase sólida devido à alteração da estrutura e da dimensão dos cristalitos.
processadores ultra-sônicos e células de fluxo para Dispersão e para a moagem a húmido de pós estão disponíveis para Laboratório e produção nível. Os sistemas industriais podem ser facilmente adaptados para trabalhar em linha. Para a investigação e para o teste deste processo, bem como para muitos processos sonoquímicos recomendamos os nossos aparelhos de laboratório ou o UIP1000hd.