Надежная дисперсия наночастиц для промышленного применения

Ультразвуковая чувствительность высокой мощности может эффективно и надежно разрушать агломераты частиц и даже распадать первичные частицы. Благодаря высокопроизводительной дисперсии, ультразвуковые аппараты зондового типа используются в качестве предпочтительного метода для создания однородных суспензий наночастиц.

Надежная дисперсия наночастиц ультразвуком

Ultrasonic dispersion is highly efficient in dispersing and deagglomerating nanoparticles.Многие отрасли промышленности требуют приготовления суспензий, в которые нагружаются наночастицы. Наночастицы представляют собой твердые тела с размером частиц менее 100 нм. Благодаря мельчайшему размеру частиц наночастицы обладают уникальными свойствами, такими как исключительная прочность, твердость, оптические характеристики, пластичность, сопротивление ультрафиолетовому излучению, проводимость, электрические и электромагнитные (ЭМ) свойства, антикоррозийность, устойчивость к царапинам и другие экстраординарные характеристики.
Высокоинтенсивный низкочастотный ультразвук создает интенсивную акустическую кавитацию, которая характеризуется экстремальными условиями, такими как силы сдвига, очень высокие перепады давления и температуры, а также турбулентность. Эти кавитационные силы ускоряют частицы, вызывая столкновения между частицами и, следовательно, разрушение частиц. Следовательно, получаются наноструктурированные материалы с узкой кривой размера частиц и равномерным распределением.
Ультразвуковое диспергирование оборудования подходит для обработки любых видов наноматериалов в воде и органических растворителях, с низкой и очень высокой вязкостью.

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Ultrasonic dispersion is a highly efficient technology for detangling and deagglomerating nanoparticles. Therefore, ultrasonicators from Hielscher Ultrasonics are widely used in industry to produce larger-scale nanodispersions and nano-structured suspensions.

Промышленный монтаж ультразвуковых диспергатеров (2x UIP1000hdT) для обработки наночастиц и нанотрубок в непрерывном поточном режиме.

Ультразвуковая дисперсия подходит для

  • наночастицы
  • Ultrasonic dispersion and deagglomeration is a high-performance process to produce stable, nano-sized carbon black dispersions.

  • ультратонкие частицы
  • нанотрубки
  • нанокристаллы
  • нанокомпозиты
  • нановолокна
  • квантовые точки
  • нанопластицы, нанолисты
  • наностержни, нанопроволоки
  • 2D и 3D наноструктуры

Ультразвуковая дисперсия углеродных нанотрубок

Ультразвуковые диспергаторы широко используются с целью диспергирования углеродных нанотрубок (УНТ). Ультразвук является надежным методом распутывания и диспергирования одностенных углеродных нанотрубок (SWCNT), а также многостенных углеродных нанотрубок (MWCNT). Например, для получения высокопроводящего термопластичного полимера высокочистые (> 95%) наноцил® 3100 (MWCNTs; внешний диаметр 9,5 нм; чистота 95 +%) были ультразвуком диспергированы с Помощью Hielscher UP200S в течение 30 мин. при комнатной температуре. Ультразвуково диспергированный Nanocyl® 3100 MWCNTs при концентрации 1% мас./мас. в эпоксидной смоле показал превосходную проводимость около 1,5 × 10-2 S/m.

Ультразвуковая дисперсия наночастиц никеля

Наночастицы никеля могут быть успешно получены путем ультразвукового синтеза гидразина. Путь синтеза гидразина позволяет получать чистые металлические наночастицы никеля сферической формы путем химического восстановления хлорида никеля гидразином. Исследовательская группа Adám продемонстрировала, что ультразвуковая узия – используя Hielscher UP200HT (200 Вт, 26 кГц) – удалось поддерживать средний размер первичного кристаллита (7–8 нм) независимо от применяемой температуры, при этом использование интенсивных и более коротких периодов ультразвука позволило снизить соловодинамические диаметры вторичных, агрегированных частиц с 710 нм до 190 нм при отсутствии какого-либо поверхностно-активного вещества. Наибольшую кислотность и каталитическую активность измеряли для наночастиц, полученных методом мягкой (выходная мощность 30 Вт) и непрерывной ультразвуковой обработкой. Каталитическое поведение наночастиц было проверено в реакции перекрестной связи Судзуки-Мияура на пяти образцах, полученных как обычным, так и ультразвуковым способами. Ультразвуковые катализаторы обычно работали лучше, и самая высокая каталитическая активность измерялась над наночастицами, полученными под непрерывным ультразвуком маломощной (30 Вт).
Ультразвуковое лечение оказало решающее влияние на агрегационную тенденцию наночастиц: дефрагментационное влияние разрушенных кавитационных пустот с энергичным массопереносом могло преодолеть притяжение электростатических разрушенных кавитационных пустот, при этом энергичный массообмен мог преодолеть притягивляющие электростатические и ван-дер-ваальсовые силы между частицами.
(см. Adám et al. 2020)

The ultrasonic homogenization setup SonoStation consists of ultrasonic disperser, agitator, pump and tank. It is a complete turn-key setup for mixing applications.

Соностанция – Ультразвуковая диспергированная система с мешалкой, резервуаром и насосом. SonoStation — это удобная готовая к работе со звуком установка для средних и больших объемов

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Ультразвуковой синтез наночастиц волластонита

Волластонит представляет собой минерал иносиликата кальция с химической формулой CaSiO3 Волластонит широко используется в качестве компонента для производства цемента, стекла, кирпича и плитки в строительной промышленности, в качестве флюса при литье стали, а также добавки при изготовлении покрытий и красок. Например, волластонит обеспечивает армирование, затвердевание, низкое поглощение масла и другие улучшения. Для получения превосходных армирующих свойств волластонита необходимы наноразмерная деагломерация и равномерная дисперсия.
Dordane и Doroodmand (2021) продемонстрировали в своих исследованиях, что ультразвуковая дисперсия является очень важным фактором, который значительно влияет на размер и морфологию наночастиц волластонита. Чтобы оценить вклад ультразвуковой работы над нанодисперсией волластонита, исследовательская группа синтезировала наночастицы волластонита с применением и без применения мощных ультразвуковых веществ. Для своих испытаний ультразвуком исследователи использовали ультразвуковой процессор UP200H (Hielscher Ultrasonics) с частотой 24 кГц в течение 45,0 мин. Результаты ультразвуковой нанодисперсии показаны в SEM с высоким разрешением ниже. На снимке SEM четко видно, что образец волластонита перед ультразвуковой обработкой агломерируется и агрегируется; после ультразвуковой работы ультразвуком UP200H средний размер частиц волластонита составляет около 10 нм. Исследование показывает, что ультразвуковая дисперсия является надежным и эффективным методом синтеза наночастиц волластонита. Средний размер наночастиц можно контролировать, регулируя параметры ультразвуковой обработки.
(ср. Дордан и Дорудманд, 2021)

Ultrasonically prepared nanoparticles of wollastonite.

SEM изображения наночастиц волластонита (A) до и (B) после ультразвуковой работы с использованием Ультразвуковой процессор UP200H за 45.0 мин.
Исследование и картина: ©Дордан и Дорудманд, 2021.

Ультразвуковая дисперсия нанонаполнителя

Ультразвук является универсальным методом диспергирования и деагломерации нанонаполнителей в жидкостях и суспензиях, например, полимерах, эпоксидных смолах, отвердителях, термопластах и т. Д. Поэтому сонификация широко используется в качестве высокоэффективного метода диспергирования в R.&D и промышленное производство.
Zanghellini et al. (2021) исследовали метод ультразвуковой дисперсии для нанонаполнителя в эпоксидной смоле. Он смог продемонстрировать, что ультразвук способен диспергировать небольшие и высокие концентрации нанонаполнителя в полимерную матрицу.
Сравнивая различные составы, окисленный УНТ 0,5 мас.% показал наилучшие результаты всех образцов, обрабатываемых ультразвуком, выявив распределение по размерам большинства агломератов в диапазоне, сопоставимом с тремя образцами, полученными на валковом стане, хорошее связывание с отвердителем, образование перколяционной сети внутри дисперсии, что указывает на стабильность против осаждения и, следовательно, надлежащую долгосрочную стабильность. Более высокие количества наполнителя показали аналогичные хорошие результаты, но также и образование более выраженных внутренних сетей, а также несколько более крупных агломератов. Даже углеродные нановолокна (CNF) могут быть успешно диспергированы с помощью ультразвука. Была успешно достигнута прямая УЗИ-дисперсия нанонаполнителей в отвердительных системах без дополнительных растворителей, и, таким образом, может рассматриваться как применимый метод простой и прямолинейной дисперсии с потенциалом для промышленного использования. (ср. Зангеллини и др., 2021)

Ultrasonic dispersion is highly efficient in dispersing nanofillers into polymers and epoxy resins.

Сравнение различных нанонаполнителей, диспергированных в отвердителе с использованием ультразвука зондового типа): а) 0,5 мас.% углеродного нановолокна (CNF); b) 0,5 мас.% CNToxid; c) 0,5 мас.% углеродной нанотрубки (УНТ); d) 0,5 мас.% УНТ полудисперсный.
Исследование и картина: ©Зангеллини и др., 2021

Ультразвуковая дисперсия наночастиц – Научно доказано превосходство

Исследования показывают в многочисленных сложных исследованиях, что ультразвуковая дисперсия является одним из превосходных методов деагломерации и распределения наночастиц даже при высокой концентрации в жидкостях. Например, Vikash (2020) исследовал дисперсию высоких нагрузок нанокремнезема в вязких жидкостях с помощью ультразвукового диспергатора Hielscher UP400S. В своем исследовании он приходит к выводу, что «стабильная и равномерная дисперсия наночастиц может быть достигнута с помощью ультразвукового устройства при высокой твердой нагрузке в вязких жидкостях». [Викаш, 2020]

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Диспергаторы Hielscher Ultrasonics успешно используются для:

  • Диспергирование
  • дезагломерации
  • Распад / Фрезерование
  • уменьшение размера частиц
  • Синтез наночастиц и осаждение
  • Функционализация поверхности
  • Модификация частиц

Высокопроизводительные ультразвуковые процессоры для дисперсии наночастиц

Точный контроль над параметрами ультразвукового процесса hielscher Ultrasonics' интеллектуальное программное обеспечениеHielscher Ultrasonics является вашим надежным надежным поставщиком для надежного высокопроизводительного ультразвукового оборудования от лабораторных и пилотных до полностью промышленных систем. Ультразвук Hielscher’ устройства оснащены сложным оборудованием, интеллектуальным программным обеспечением и выдающимся удобством для пользователя – разработан и изготовлен в Германии. Надежные ультразвуковые машины Hielscher для диспергирования, деагломерации, синтеза наночастиц и функционализации могут работать 24/7/365 при полной нагрузке. В зависимости от вашего процесса и вашего производственного объекта, наши ультразвуковые аппараты могут работать в периодическом или непрерывном поточном режиме. Различные аксессуары, такие как сонотроды (ультразвуковые зонды), бустерные рупоры, проточные ячейки и реакторы, легко доступны.
Свяжитесь с нами сейчас, чтобы получить больше технической информации, научных исследований, протоколов и предложения для наших ультразвуковых нанодисперсионных систем! Наши хорошо обученные, опытные сотрудники будут рады обсудить с вами ваше наноприкладное приложение!

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!

Запросить дополнительную информацию

Пожалуйста, используйте форму ниже, чтобы запросить дополнительную информацию об ультразвуковых процессорах, приложениях и цене. Мы будем рады обсудить ваш процесс с Вами и предложить вам ультразвуковую систему, отвечая вашим требованиям!









Пожалуйста, обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics производит высокую производительность ультразвуковых гомогенизаторов для смешивания приложений, дисперсии, эмульгации и экстракции в лабораторных, пилотных и промышленных масштабах.



Литература / Ссылки


Полезные сведения

Что такое наноструктурированные материалы?

Наноструктура определяется, когда по меньшей мере одно измерение системы составляет менее 100 нм. Другими словами, наноструктура — это структура, характеризующаяся своим промежуточным размером между микроскопическим и молекулярным масштабом. Чтобы правильно описать дифференцированные наноструктуры, необходимо различать количество измерений в объеме объекта, которые находятся на наноуровне.
Ниже вы можете найти несколько важных терминов, которые отражают специфические характеристики наноструктурированных материалов:
Наноразмер: диапазон размеров от 1 до 100 нм.
Наноматериал: Материал с любыми внутренними или внешними структурами в наноразмерном измерении. Термины наночастица и ультрадиплотная частица (UFP) часто используются как синонимы, хотя ультратонкие частицы могут иметь размер частиц, который достигает микрометрового диапазона.
Нанообъед. Наночастица: нанообъед с тремя внешними наноразмерными размерами
Нановолокно: Когда в наноматериале присутствуют два одинаковых внешних наноразмерных размера и третье большее измерение, оно называется нановолокном.
Нанокомпозит: многофазная структура с по меньшей мере одной фазой в наноразмерном измерении.
Наноструктура: Состав взаимосвязанных составных частей в наноразмерной области.
Наноструктурированные материалы: Материалы, содержащие внутреннюю или поверхностную наноструктуру.
(см. Дживанандам и др., 2018)


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics производит высокую производительность ультразвуковых гомогенизаторов из лаборатория в промышленного размера.