Formularea cu ultrasunete din beton armat compozite

  • Compozite prezintă proprietăți unice ale materialului, cum ar fi semnificativ îmbunătățită termo-stabilitate, modul de elasticitate, rezistența la tracțiune, rezistența la rupere și, prin urmare, sunt utilizate pe scară largă în fabricarea de produse multiple.
  • Sonicare este dovedit a produce nanocompozite de înaltă calitate, cu CNT extrem de dispersate, grafen etc.
  • Echipament cu ultrasunete pentru formularea compozite armate este disponibil pe scară industrială.

nanocompozite

Nanocompozite excelează prin lor mecanice, electrice, termice, optice, electrochimice, și / sau proprietăți catalitice.
Datorită suprafeței lor excepțional de ridicate la raportul de volum al fazei de armare și / sau raportul lor excepțional de mare aspect, nanocompozite sunt semnificativ mai performante decat compozite conventionale. Nanoparticulele, cum ar fi dioxid de siliciu sferice, foi de minerale, cum ar fi grafena exfoliate sau argilă sau fibre nano, cum ar fi nanotuburi de carbon sau fibre electrospun sunt frecvent utilizate pentru armarea.
De exemplu, se adaugă nanotuburi de carbon pentru a îmbunătăți conductivitatea electrică și termică, dioxid de siliciu nano este utilizat pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice, termice și rezistență la apă. Alte tipuri de proprietăți îmbunătățite dau nanoparticule optice, proprietăți dielectrice, rezistență la căldură sau proprietăți mecanice, cum ar fi rigiditatea, rezistența și rezistența la coroziune și daune.

Exemple pentru nanocompozite ultrasunetelor formulate:

  • nanotuburi de carbon (CNT) într-o matrice de ester vinilic
  • ceapa CNTs / carbon / nano diamante într-o matrice de nichel metalic
  • CNTs într-o matrice din aliaj de magneziu
  • CNTs într-un alcool polivinilic matrice (PVA)
  • nanotub de carbon multiwalled (MWCNT) într-o matrice de rășină epoxidică (folosind anhidridă tetrahidroftalică metil (MTHPA) ca agent de întărire)
  • oxid de grafen într-un poli (vinil alcool) matrice (PVA)
  • SiC nanoparticule într-o matrice de magneziu
  • nano silice (Aerosil) într-o matrice de polistiren
  • oxid de fier magnetic într-un poliuretan flexibil matrice (PU)
  • oxid de nichel într-un grafit / poli (clorură de vinil)
  • nanoparticule titania într-o matrice de acid-co-glicolic poli-lactic (PLGA)
  • nano hidroxiapatită într-o matrice de acid-co-glicolic poli-lactic (PLGA)

Dispersia cu ultrasunete

Parametrii procesului ultrasonic pot fi controlați exact și optimizați în funcție de compoziția materialului și de calitatea de ieșire dorită. Dispersia cu ultrasunete este tehnica recomandată pentru a încorpora particule de nano, cum ar fi CNT sau grafen în nanocompozite. Testat pe termen lung la nivel științific și pus în aplicare pe multe fabrici industriale, dispersia și formularea cu ultrasunete a nanocompozitelor este o metodă bine stabilită. Hielscher's lung experiență în prelucrarea cu ultrasunete a materialelor nano asigură o consultanță profundă, recomandarea unei configurații ultrasonice adecvate și asistență în timpul procesului de dezvoltare și optimizare.
Cea mai mare parte, de ranforsare nano-particule sunt dispersate în matrice în timpul prelucrării. Procentul de greutate (fracțiunea de masă) a nano gama de material adăugat în scară mai mică, de ex 0,5% până la 5%, deoarece dispersia uniformă obținută prin sonicare permite salvarea umpluturile de armare și de performanță mai mare de armare.
O aplicație tipică a ultrasunetelor în procesul de fabricație este formularea compozit nanoparticulate-rășină. Pentru a produce ester vinilic CNT-armat, sonicarea este utilizat pentru a dispersa și functionalize CNTs. Aceste ester CNT-vinil sunt caracterizate prin proprietăți electrice și mecanice îmbunătățite.
Click aici pentru a citi mai multe despre dispersia CNTs!

Particulele anorganice, pot fi funcționalizați prin ultrasonare

particule nano ultrasunetelor functionalizate

Cerere de informatie





Dispozitive cu ultrasunete pentru banc-top și de producție, cum ar fi UIP1500hd oferi calitate industrială deplină. (Click pentru a mari!)

dispozitiv cu ultrasunete UIP1500hd cu reactor cu flux

Grafenul

Grafenul oferă proprietăți fizice excepționale, un raport de aspect și de înaltă densitate scăzută. Grafenul și oxid de grafen sunt integrate într-o matrice compozită pentru a obține polimeri ușoare, de înaltă rezistență. Pentru a realiza armarea mecanică, foile de grafen / trombocitele trebuie să fie foarte bine dispersat, pentru foi de grafen aglomerate limita efectul de armare drastic.
Cercetările științifice au demonstrat că amplitudinea ameliorării este în mare parte dependentă de gradul de dispersie a foilor de grafen în matrice. Grafenul Numai dispersat omogen dă efectele dorite. Datorită sale puternice hidrofobie și van der Waals atracție, grafen este predispus la agregare și aglomerează în fulgi de a interacționa slab monolayered foi.
In timp ce tehnicile de dispersie comune de multe ori nu se poate produce, dispersii omogene graphene intacte, ultrasonicators de mare putere produc dispersii grafen de înaltă calitate. ultrasonicators Hielscher lui mâner graphene curat, oxid de grafen și oxidul de graphene redus de la redus la concentrație mare și de la mici la volume mari hasslefree. Un solvent folosit comun este N-metil-2-pirolidona (NMP), dar cu ultrasunetelor de mare putere, graphene poate fi chiar dispersat în solvenți sărace, punct de fierbere scăzut, cum ar fi acetonă, cloroform, IPA și ciclohexanona.
Click aici pentru a citi mai multe despre exfolierea în vrac de grafen!

Nanotuburile de carbon și alte materiale Nano

ultrasunetelor de putere este dovedit a avea ca rezultat dispersii fine de dimensiuni ale diferitelor materiale nano, inclusiv nanotuburi de carbon (CNT), SWNTs, MWNTs, fullerene, dioxid de siliciu (SiO2), Dioxid de titan (TiO2), Argint (Ag), oxid de zinc (ZnO), celuloză nanofibrillated și multe altele. În general, sonicare surclasează dispersoare convenționale și pot obține rezultate unice.
In afara de măcinare și dispersie nano-particule, rezultate excelente sunt obținute prin sintetizarea nano-particulelor prin precipitare cu ultrasunete (sinteza de jos în sus). Sa observat că dimensiunea particulelor, de exemplu, magnetit de sintetizat ultrasunetelor, molibdat de zinc de sodiu și altele, este mai mică în comparație cu cea obținută prin folosirea metodei convenționale. Dimensiunea mai mică este atribuită ratei nucleația îmbunătățite și a modelelor de amestecare mai bună datorită forfecării și turbulența generată de cavitatie cu ultrasunete.
Click aici pentru a afla mai multe despre precipitații de jos în sus cu ultrasunete!

Cu ultrasunete Funcționalizarea Particle

Suprafața specifică a unei particule crește odată cu reducerea mărimii. Mai ales în nanotehnologie, exprimarea caracteristicilor materialului este semnificativ crescută prin aria suprafeței lărgită a particulei. Suprafața poate fi mărită cu ajutorul ultrasunetelor și modificat prin atașarea moleculelor funcționale adecvate pe suprafața particulei. În ceea ce privește aplicarea și utilizarea materialelor nano, proprietățile de suprafață sunt la fel de importante ca proprietăți de bază a particulelor.
Particulele ultrasunetelor funcționalizați sunt utilizate pe scară largă în polimeri, compozite & biocompozite, nanofluide, dispozitive asamblate, nanomedicines etc. Prin functionalizarea particulelor, caracteristici cum ar fi stabilitatea, rezistența & rigiditate, solubilitate, polidispersie, fluorescenta, magnetism, superparamagnetism, absorbție optică, densitate mare de electroni, photoluminiscence etc sunt drastic îmbunătățite.
Particulele comune care sunt funcționalizate comercial cu Hielscher’ Sisteme cu ultrasunete incude CNTs, SWNTs, MWNTs, graphene, grafit, silice (SiO2), Nanodiamonds, magnetita (oxid de fier, Fe3O4), Nano-particule de argint, nano-particule de aur, poros & nanoparticule mezoporoase etc.
Click aici pentru a vedea notele de aplicații selectate pentru tratarea particulelor cu ultrasunete!

Dispergatoare cu ultrasunete

echipamente de dispersie cu ultrasunete Hielscher este disponibil pentru laborator, banc-top și a producției industriale. ultrasonicators Hielscher sunt fiabile, robuste, ușor de utilizat și de curățat. Echipamentul este proiectat pentru a funcționa 24/7 în condiții grele. Sistemele cu ultrasunete pot fi folosite pentru procesarea lotului și inline – flexibile și ușor adaptabile la proces și cerințele dumneavoastră.

Lot cu ultrasunete și Capacități Inline

volum lot Debit Aparate recomandate
5 200mL 50 până la 500 ml / min Uf200 ः t. UP400S
0.1 2l 0.25 la 2m3/HR Uip1000hd. Uip2000hd
0.4 la 10L 1 la 8m3/HR UIP4000
N / A. 4 la 30m3/HR UIP16000
N / A. 30m de mai sus3/HR grup de UIP10000 sau UIP16000

Cere mai multe informații

Va rugam sa folositi formularul de mai jos, în cazul în care doriți să solicite informații suplimentare cu privire la omogenizare cu ultrasunete. Vom fi bucuroși să vă oferim un sistem de ultrasunete îndeplinesc cerințele dumneavoastră.









Vă rugăm să rețineți Politica de confidentialitate.


Ultrasonicator UP200S pentru modificarea particulelor și de reducere a dimensiunii (Click pentru a mari!)

Dispozitiv de laborator cu ultrasunete pentru functionalizarea particulelor

Literatura / Referințe

  • Kpole, Ska:; Bhnwse, Bika.; Fitrgri, Dikw.; Gogte, Fkhri.; Khulkmi, Hrikdi.; Sonvne, Sk ः.; Pandit, Akbik (2014): “Investigarea performanțelor inhibării coroziunii a preparat ultrasunetelor zinc molibdat de sodiu nanopigment în două-pack acoperire epoxi-poliamidă. Interfețe compozite 21/9, 2015. 833-852.
  • Nikje, M.M.A .; Moghaddam, S.T .; Noruzian, M. (2016): Prepararea noilor magnetice nanocompozite spumă poliuretanică prin utilizarea nanoparticulelor core-shell. POLIMEROS vol.26 Nr.4 2016.
  • Tolasz, J .; Stengl, V .; Ecorchard, P. (2014): Pregătirea de material compozit de Grafena oxid-polistiren. 3-a Conferință Internațională privind Mediul, Chimie și Biologie. IPCBEE vol.78, 2014.


Ce trebuie să știți

Despre Materiale compozite

Materialele compozite (cunoscute și ca material de compoziție) sunt descrise ca un material realizat din doi sau mai mulți constituenți, care sunt caracterizate prin proprietăți semnificativ diferite fizice sau chimice. Atunci când aceste materiale componente sunt combinate, un material nou – așa numitul compozit – este produs, care prezintă caracteristici diferite de componente individuale. Componentele individuale rămân separate și distincte în cadrul structurii finite.
Noul material are proprietăți mai bune, de exemplu, este mai puternic, mai ușoare, mai rezistente sau mai puțin costisitoare în comparație cu materialele convenționale. Îmbunătățiri ale nanocompozitelor variază de la mecanic, electric / conductoare, termice, optice, electrochimice proprietăți catalitice.

Materiale compozite inginerie tipice includ:

  • bio-compozite
  • plastice armate, cum ar fi polimer armat cu fibre
  • compozite din metal
  • compozite ceramice (ceramică cu matrice și matrice metalică compozite)

Materialele compozite sunt utilizate în general pentru materiale de construcții și de structurare și cum ar fi carenele vaselor, blaturi, caroserii auto, căzi de baie, rezervoare de stocare, imitație de granit și chiuvetele din marmură de cultură precum și în nave spațiale și aeronave.

Compozite pot folosi, de asemenea, fibre metalice de ranforsare alte metale, ca și în cazul compozitelor cu matrice metalică (MMC) sau materiale compozite cu matrice din ceramică (CMC), care include os (hidroxiapatită ranforsată cu fibre de colagen), cermet (ceramică și metal) și beton.
matrice organică / compozite ceramice agregate includ beton asfalt, beton polimer, asfalt turnat, hibrid cu role de mastic, compozit dentare, spumă sintactică și sidef.

Despre Efecte asupra Particule cu ultrasunete

Proprietățile particulelor pot fi observate atunci când dimensiunea particulelor este redusă la un anumit nivel (cunoscut sub numele de mărime critică). Atunci când dimensiunile particulelor ajunge la nivelul de nanometri, interacțiuni la interfețe de fază devin în mare măsură îmbunătățită, care este esențială pentru a spori caracteristicile materialelor. Astfel, suprafața: raportul de volum de materiale, care sunt utilizate pentru armarea in nanocompozite este cel mai important. Nanocompozite oferă avantaje tehnologice și economice pentru aproape toate sectoarele industriei, inclusiv industria aerospațială, auto, electronice, biotehnologice, farmaceutice și medicale sectoare. Un alt avantaj mare este de mediu prietenos.
Putere ultrasunete îmbunătățește umectabilitatea și omogenizarea între matrice și particulele prin amestecarea ei intens și dispersarea – generat de cavitatie cu ultrasunete. Deoarece sonicare este metoda de dispersie mai utilizate pe scară largă și cel mai mare succes atunci când vine vorba de materiale nano, sisteme cu ultrasunete Hielscher sunt instalate în laborator, instalație pilot și producție la nivel mondial.