Ультразвуковая дисперсия наноматериалов (наночастицы)
Наноматериалы стали неотъемлемым компонентом таких разнообразных продуктов, как высокая производительность материалов, солнцезащитных кремов, производительность покрытий, или пластиковых композитов. Ультразвуковая кавитация используется для разгона наноразмерных частиц в жидкости, такие как вода, масло, растворители или смолы.
Ультразвуковая дисперсия наночастиц
Применение Ультразвуковая дисперсия наночастиц имеет многообразные эффекты. Наиболее очевидным является диспергирования материалов в жидкостях для того, чтобы разрушить агломераты частиц. Другой процесс, является применение ультразвука во время Синтез частиц или осадков, Как правило, это приводит к более мелким частицам и повышенной однородности размера. Ультразвуковая кавитация улучшает передачу материала на поверхности частиц, тоже. Этот эффект может быть использован для улучшения поверхности Функционализация из материалов, имеющих высокую удельную площадь поверхности.
Диспергирование и уменьшение размеров наноматериалов
Наноматериалы, например, оксиды металлов, или наноглины углеродные нанотрубки как правило, агломерируют при смешивании в жидкость. Эффективные средства дезагломерации и Диспергирование необходимо для преодоления сил связи после wettening порошка. Ультразвуковое дробление агломерата структур в водных и неводных суспензий позволяет используя полный потенциал наноразмерных материалов. Исследования на различных дисперсий наночастиц агломератов с переменным содержанием твердых продемонстрировали значительное преимущество ультразвука по сравнению с другими технологиями, такими как смесители ротора статора (например, Ultra Turrax), поршневые гомогенизаторы, или мокрыми методами фрезерования, например бисерные мельницы или коллоидные мельницы. Hielscher ультразвуковые системы могут быть запущены при достаточно высокой концентрации твердых веществ. Например, для кремнезем скорость обрыва оказалась независимым от концентрация твердого вещества до 50% по весу. Ультразвук может быть применен для диспергирования с высокой концентрацией мастер-партий - обработка низкой и высокой вязкости жидкости. Это делает решение ультразвуковой обработки хорошо для красок и покрытий, основанных на различных средах, таких как вода, смолы или масла.
Ультразвуковые гомогенизаторы UP400St для нанодисперсий
Ультразвуковая кавитация
Дисперсия и дезагломерация ультразвука является результатом ультразвуковой кавитации. При экспонировании жидкости ультразвука звуковые волны, которые распространяются в жидкости в результате чередующихся циклов высокого давления и низкого давления. Это относится механическое напряжение на притягивающие силы между отдельными частицами. Ультразвуковая кавитация в жидкости приводит к высокой скорости струй жидкости до 1000 км / ч (ок. 600mph). Такие струи жидкости прессов при высоком давлении между частицами и отделить их друг от друга. Более мелкие частицы ускоряются с струями жидкости и сталкиваются на высоких скоростях. Это делает ультразвуковое исследование является эффективным средством для диспергирования, но и для фрезерование микронного размера частиц и суб микронного размера.
Синтез ультразвуком частиц / Осадки
Наночастицы могут быть получены снизу вверх путем синтеза или осаждения. Sonochemistry является одним из самых ранних методов, используемых для получения наноразмерных соединений. Суслик в своей оригинальной работе, обрабатывали ультразвуком Fe (CO)5 либо в виде чистой жидкости или в растворе deaclin и 10-20nm размера наночастиц аморфного железа, полученных. Как правило, пересыщенного смесь начинает формироваться твердые частицы из высококонцентрированных материала. Обработка ультразвук улучшает смешивание предварительных курсоров и увеличивает массообмен на поверхности частиц. Это приводит к меньшему размеру частиц и более высокой однородности.
UIP2000hdT, 2 кВт мощный ультразвуковой для разгона SWCNTs.
Функционализации поверхности с помощью ультразвука
Многие наноматериалы, такие как оксиды металлов, чернила для струйной печати и тонер пигменты, наполнители или для выполнения покрытияТребуют функционализации поверхности. Для того, чтобы функционализации полной поверхности каждой отдельной частицы, требуется хороший метод дисперсии. При распылении, частицы, как правило, окружены пограничный слой молекул привлекали к поверхности частицы. Для того, чтобы новых функциональных групп, чтобы добраться до поверхности частиц, этот пограничный слой должен быть разбит или удалены. Струи жидкости, возникающие в результате ультразвуковой кавитации может достигать скорости до 1000 км / ч. Этот стресс помогает преодолеть силы притяжения и несет в себе функциональные молекулы на поверхности частиц. В SonochemistryЭтот эффект используется для повышения производительности дисперсных катализаторов.
Ultrasonication до того размера частиц Измерения
Обработка ультразвук образцов повышает точность вашего размера частиц или измерение морфологии. Новый SonoStep сочетает в себе ультразвук, перемешивание и накачку образцов в компактной конструкции. Это легко работать, и может быть использовано для доставки образцов обрабатывали ультразвук в аналитические приборы, такие как анализаторы размера частиц. Интенсивное ультразвуком позволяет разогнать агломерированные частицы, приводящие к более последовательным результатам.Нажми сюда, чтобы прочитать больше!
Ультразвуковая обработка для лаборатории и серийного производства
Ультразвуковые процессоры и проточные ячейки для деагломерации и дисперсии доступны для лаборатория а также производство уровень. Промышленные системы могут быть легко переоборудованы для работы в линию. Для развития научных исследований и процесса мы рекомендуем использовать UIP1000hd (1000 Вт),
Хильшер предлагает широкий спектр ультразвуковых устройств и аксессуаров для эффективного диспергирования наноматериалов, например, в красках, красок и покрытий.
- Компактные лабораторные приборы до 400 Вт мощности,
Эти устройства используются в основном для подготовки проб или первоначальных технико-экономических обоснований и доступны для аренды. - 500 а также 1000 а также 2000 Вт, такие как UIP1000hd установить с проточной ячейкой и различные бустерных рогов и волноводы-концентраторы может обрабатывать большие потоки объема.
Устройства, как это используется в процессе оптимизации параметров (например: амплитуды, рабочее давление, скорость потока и т.д.) в стендовом или масштабе пилотной установки. - Ультразвуковые процессоры 2кВт, 4кВт, 10 кВт а также 16кВт и более крупные кластеры из нескольких таких единиц могут обрабатывать потоки объема производства практически на любом уровне.
Оборудование верхней скамейки доступно для аренды на хороших условиях для запуска процесс испытаний. Результаты таких испытаний могут быть масштабированы линейно до уровня производства – снижения риска и затрат, связанных с разработкой процесса. Мы будем рады помочь вам в Интернете, по телефону или лично. Пожалуйста, найдите наши адреса здесьИли использовать форму ниже.
В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов:
| Объем партии | Скорость потока | Рекомендуемые устройства |
|---|---|---|
| От 1 до 500 мл | От 10 до 200 мл / мин | UP100H |
| От 10 до 2000 мл | От 20 до 400 мл / мин | Uf200 ः т, UP400St |
| 0.1 до 20L | 0.2 до 4L / мин | UIP2000hdT |
| От 10 до 100 литров | От 2 до 10 л / мин | UIP4000hdT |
| не доступно | От 10 до 100 л / мин | UIP16000 |
| не доступно | больше | кластер UIP16000 |
Свяжитесь с нами! / Спросите нас!
Наноматериалы – Исходная информация
Наноматериалы материалы менее чем 100 нм по размеру. Они быстро прогрессирует в рецептурах красок, красок и покрытий. Наноматериалы делятся на три основные категории: оксиды металлов, наноглины, и углеродные нанотрубки, наночастицы оксида металла, включают в себя наноразмерный оксид цинка, оксид титана, оксид железа, оксид церия и оксид циркония, а также соединения, смешанные металлы, такие как оксид индии-олове и цирконий и титан, а также соединения, смешанные металлы, такие как индий олова, оксид. Этот пустяк оказывает влияние на многих дисциплинах, таких как физика, Химия и биологии. В лакокрасочных наноматериалах выполнить декоративную потребности (например, цвет и блеск), функциональные цели (например, проводимость, микробная инактивация) и улучшить защиту (например, устойчивость к царапинам УФ-стабильность) красок и покрытий. В частности наноразмерных металлических оксидов, таких как TiO2 и ZnO или оксид алюминия, оксид церия и кремнезем и нано-размера пигментов находят применение в новых красок и покрытий составов.
Когда вещество уменьшено в размерах она меняет свои характеристики, такие как цвет и взаимодействие с другими веществами, такие как химические реакции. Изменение характеристик вызвано изменением электронных свойств. Посредством уменьшение размера частиц, площадь поверхности материала увеличивается. Благодаря этому более высокий процент атомов может взаимодействовать с другим веществом, например, с матрицей смол.
Поверхностная активность является ключевым аспектом наноматериалов. Агломерация и агрегация блокируют площадь поверхности от контакта с другим веществом. Только хорошо диспергированные или однодисперсные частицы позволяют использовать весь полезный потенциал вещества. В результате хорошая дисперсия уменьшает количество наноматериалов, необходимых для достижения тех же эффектов. Поскольку большинство наноматериалов по-прежнему довольно дороги, этот аспект имеет большое значение для коммерциализации рецептур продуктов, содержащих наноматериалы. Сегодня многие наноматериалы производятся в сухом процессе. В результате частицы необходимо смешивать с жидкими препаратами. Именно здесь большинство наночастиц образуют агломераты во время смачивания. Особенно углеродные нанотрубки очень сплоченный что затрудняет их разгона в жидкости, такие как вода, этанол, масла, полимера или эпоксидной смолы. Обычные устройства обработки, например, с высоким усилием сдвига или ротор-статорные смесители, гомогенизаторы высокого давления или коллоидные мельницы и дисковой лишены в отделении наночастиц в дискретные частицы. В частности, для небольшого вещества от нескольких нанометров до нескольких микрон, ультразвуковая кавитация является очень эффективной в разрушении агломератов, агрегатов и даже праймериз. Когда ультразвук используется для фрезерование высокой концентрации партий, жидкие струи потоки, возникающие в результате ультразвуковой кавитации, сделать частицы сталкиваются друг с другом при скоростях до 1000 км / ч. Это нарушает ван-дер-Ваальса в агломераты и даже первичных частиц.
Hielscher Ultrasonics производит высокую производительность ультразвуковых гомогенизаторов для смешивания приложений, дисперсии, эмульгации и экстракции в лабораторных, пилотных и промышленных масштабах.