Геополимеризация, усиленная ультразвуковой обработкой

Геополимеры представляют собой многообещающую альтернативу традиционным материалам на основе цемента, предлагая экологические, механические и долговечные преимущества. Ультразвуковое диспергирование является высокоэффективным методом получения геополимеров с отличными характеристиками материала. Ультразвуковая обработка представляет собой высокоэффективный метод смешивания, позволяющий экономично производить высокоэффективные геополимеры в больших количествах.

Улучшенная геополимеризация с помощью мощного ультразвука

Геополимеризация требует тщательного и энергичного перемешивания для обеспечения оптимального контакта между компонентами, что способствует полной полимеризации. Применение мощного ультразвука вызывает интенсивные сдвиговые силы, тем самым способствуя необходимому перемешиванию и гомогенизации, в то же время обеспечивая энергию, способствующую быстрой и тщательной геополимеризации. Силовой ультразвук улучшает кинетику геополимеризации, способствуя лучшему диспергированию реагентов и облегчая расщепление агломератов, что приводит к улучшению скорости реакций и качества продукции.

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Ультразвуковой диспергатор MultiSonoReactor мощностью 16 000 Вт для смешивания реагентов и ускорения процессов каталитической экстракции

MultiSonoReactor с ультразвуковой мощностью 16 кВт для поточной геополимеризации в промышленных масштабах

Ультразвуковое смешивание и диспергирование может способствовать геополимеризации с помощью нескольких механизмов:

  • Повышенная реакционная способность: Ультразвуковая энергия повышает реакционную способность геополимерных прекурсоров, способствуя растворению силикатов и алюминатов, которые являются ключевыми компонентами в реакциях геополимеризации. Эффект акустической кавитации, создаваемый ультразвуковыми волнами, создает локализованные горячие точки, увеличивая кинетику растворения и увеличивая общую скорость реакции. Ультразвуковая обработка ускоряет растворение алюмосиликатных прекурсоров и полимеризацию силикатных форм, что приводит к сокращению времени обработки и более быстрому отверждению геополимерных материалов.
  • Однородное смешивание: Ультразвуковое перемешивание обеспечивает равномерное диспергирование прекурсоров в пределах геополимерной матрицы. Такое однородное распределение реагентов способствует формированию более однородной и четко определенной геополимерной структуры, что приводит к улучшению механических свойств и общих эксплуатационных характеристик.
  • Измельчение частиц: Мощный ультразвук также расщепляет более крупные частицы на более мелкие размеры, тем самым увеличивая площадь поверхности, доступную для реакции. Такой мелкий размер частиц способствует контакту между реагентами и ускоряет процесс геополимеризации.
  • Ликвидация агломератов: Ультразвуковое смешивание помогает разбивать агломераты или кластеры частиц, обеспечивая лучший межфазный контакт между отдельными частицами и способствуя более эффективной геополимеризации.
  • Эти ультразвуковые индуцированные механизмы в совокупности способствуют улучшению кинетики геополимеризации и разработке геополимерных материалов с улучшенными свойствами.

    Силовой ультразвук для улучшения производства строительных материалов

    Силовой ультразвук стал надежной технологией для производства строительных материалов, в том числе цемента, бетона, геополимеров и других строительных материалов. Ультразвуковая обработка включает в себя применение низкочастотных ультразвуковых волн к жидкой или суспензионной среде, что приводит к целому ряду полезных эффектов на свойства материала и технологические характеристики. Исследователи и профессионалы отрасли все чаще признают потенциал ультразвука для повышения производительности, эффективности и экологичности строительных материалов. В этом введении представлен обзор применения и преимуществ силового ультразвука в производстве строительных материалов.

    Ультразвуковой аппарат UP200St (200 Вт), диспергирующий технический углерод в воде с использованием 1% массы Tween80 в качестве поверхностно-активного вещества.

    Ультразвуковая дисперсия технического углерода с помощью ультразвукового аппарата UP200St

    Миниатюра видео

    • Цемент: Ультразвуковая обработка может усилить кинетику гидратации цементных материалов, способствуя растворению клинкерных фаз и ускоряя образование продуктов гидратации. Это приводит к сокращению времени отверждения, улучшению раннего набора прочности и повышению долговечности бетонных конструкций. Кроме того, ультразвук может способствовать диспергированию добавок и дополнительных вяжущих материалов, таких как летучая зола и шлак, что приводит к созданию более устойчивых и экологически чистых цементных композиций.
      Узнайте больше об ультразвуковом ускорении схватывания и раннем наборе прочности бетона!
    • Бетон: Ультразвуковые методы смешивания и отверждения могут улучшить удобоукладываемость, прочность и долговечность бетонных смесей. Ультразвуковая обработка способствует диспергированию заполнителей и армирующих волокон, уменьшает наличие воздушных пустот и дефектов, а также усиливает сцепление между цементной матрицей и заполнителями. В результате получается бетон с более высокой прочностью на сжатие, повышенной устойчивостью к растрескиванию и деградации, а также улучшенными долгосрочными характеристиками в различных условиях окружающей среды.
      Узнайте больше о благотворном влиянии ультразвука на гидратацию в цементе!
    • Геополимеры: Ультразвуковая обработка играет важнейшую роль в синтезе и отверждении геополимеров, которые являются экологически чистой альтернативой традиционным материалам на основе цемента. Ультразвуковая обработка способствует растворению алюмосиликатных прекурсоров, ускоряет полимеризацию силикатных пород и усиливает гомогенизацию реагентов, что приводит к более быстрому отверждению и превосходным механическим свойствам геополимерных изделий. Кроме того, ультразвук может улучшить реологические свойства и удобоукладываемость геополимерных суспензий, позволяя изготавливать сложные формы и структуры.
    • Другие строительные материалы: Силовой ультразвук имеет разнообразное применение в производстве различных строительных материалов, включая строительные растворы, затирки, штукатурки и изоляционные изделия. Ультразвуковая обработка может улучшить дисперсность добавок, наполнителей и армирующих агентов, оптимизировать микроструктуру и пористость материалов, а также улучшить их термические и механические свойства. Ультразвуковое диспергирование и геагломерация, особенно когда речь идет о равномерном включении наноматериалов, способствуют повышению качества и эксплуатационных характеристик строительных материалов в архитектурных и инфраструктурных приложениях.
      Узнайте больше о превосходной дисперсии наноматериалов с помощью ультразвука!

     

    На видео показано ультразвуковое смешивание и диспергирование графита в 250 мл эпоксидной смолы (Toolcraft L) с использованием ультразвукового гомогенизатора (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics производит оборудование для диспергирования графита, графена, углеродных нанотрубок, нанопроволок или наполнителей в лаборатории или в крупномасштабных производственных процессах. Типичными областями применения являются диспергирование наноматериалов и микроматериалов в процессе функционализации или для диспергирования в смолы или полимеры.

    Смешайте эпоксидную смолу с графитовым наполнителем с помощью ультразвукового гомогенизатора UP400St (400 Вт)

    Миниатюра видео

     

    Высокопроизводительные ультразвуковые аппараты для производства геополимеров

    Ультразвуковые диспергаторы для синтеза геополимеров: ультразвуковой гомогенизатор UIP1000hdT для лабораторных испытаний с разработкой высокоэффективных геополимеровУльтразвукаторы Hielscher способны производить интенсивную акустическую кавитацию, которая приводит к образованию и схлопывание микроскопических пузырьков в жидкой среде. Результатом этого процесса является высокоэффективное смешивание и гомогенизация материалов геополимерных прекурсоров, обеспечивающее равномерное распределение реагентов и улучшающее качество конечного продукта. Промышленные ультразвуковые процессоры Hielscher Ultrasonics могут обеспечивать очень высокие амплитуды. Амплитуды до 200 мкм могут легко работать непрерывно в режиме 24/7. Непрерывная обработка с использованием ультразвуковой проточной ячейки позволяет выполнять ультразвуковую обработку больших объемов в точно контролируемых условиях, гарантируя неизменно высокое качество геополимеризации.
    Ультразвуковые диспергаторы для синтеза геополимеров в любых масштабах: Компания Hielscher предлагает широкий ассортимент ультразвукового оборудования с различной мощностью и объемами обработки, что обеспечивает масштабируемость и индивидуализацию в соответствии с конкретными требованиями процессов производства геополимеров. Независимо от того, идет ли речь о лабораторных экспериментах в партиях или промышленном поточном производстве, ультразвуковые аппараты Hielscher могут быть адаптированы к потребностям различных областей применения.
    Преимущества ультразвуковой обработки – включая улучшенную гомогенизацию, ускоренную кинетику реакции, уменьшение размера частиц, улучшенные механические свойства и масштабируемость – делают Hielscher мощным методом оптимизации синтеза геополимеров и продвижения разработки экологически чистых строительных материалов. Ультразвуковые аппараты Hielscher, обладающие значительными преимуществами для производства геополимеров, выводят вас на передний край производства геополимеров.

    Высокопроизводительный ультразвуковой UIP16000 для крупносерийных процессов, таких как гомогенизация, диспергирование, эмульгирование, измельчение или геополимеризация.

    Ультразвуковой UIP16000 для диспергирования строительных материалов, таких как геополимеры или цементные материалы.

    Почему Хильшер Ультразвук?

    • высокая эффективность
    • Современные технологии
    • надежность & прочность
    • Регулируемое, точное управление процессом
    • партия & в очереди
    • для любого объема
    • интеллектуальное программное обеспечение
    • интеллектуальные функции (например, программируемые, протоколирование данных, дистанционное управление)
    • Легко и безопасно работать
    • Низкие расходы
    • CIP (чистый на месте)

    Проектирование, производство и консалтинг – Качество Сделано в Германии

    Ультразвуковые аппараты Hielscher хорошо известны своим высочайшим качеством и стандартами дизайна. Надежность и простота в эксплуатации обеспечивают плавную интеграцию наших ультразвуковых аппаратов в промышленные объекты. Жесткие условия и требовательные условия легко обрабатываются ультразвуковыми аппаратами Hielscher.

    Hielscher Ultrasonics является компанией, сертифицированной ISO, и уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым аппаратам, оснащенным самыми современными технологиями и удобством для пользователя. Конечно, ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют требованиям CE и соответствуют требованиям UL, CSA и RoHs.

    В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов:

    Объем партии Скорость потока Рекомендуемые устройства
    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
    от 15 до 150 л от 3 до 15 л/мин UIP6000hdT
    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 с вами ваш процесс и предложить вам ультразвуковую систему, отвечающую вашим требованиям!









    Пожалуйста, обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


    Ультразвуковые высокопоточные гомогенизаторы используются в лабораторной, настольной, пилотной и промышленной обработке.

    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 геополимеры и для чего они используются?

    Геополимеры представляют собой неорганические полимеры или алюмосиликатные материалы, которые обычно синтезируются путем щелочной активации алюмосиликатных предшественников, таких как летучая зола, шлак, метакаолин, или природных материалов, таких как вулканический пепел. Они образуются с помощью полимерной сети оксидов алюминия и кремния, при этом щелочной активатор играет решающую роль в инициировании реакции геополимеризации.
    Эти материалы привлекли внимание как устойчивая альтернатива традиционному бетону на основе портландцемента благодаря своим экологически чистым свойствам и отличным инженерным характеристикам.

    Геополимеры используются в различных областях, в том числе:

  • Строительные материалы: Геополимерный бетон, строительный раствор и цементные растворы используются для конструкционных и неструктурных применений в зданиях, мостах, дорогах и инфраструктурных проектах.
  • Огнеупорные материалы: Геополимеры выдерживают высокие температуры и используются в производстве огнеупорных материалов для печей, обжиговых камер и промышленного применения.
  • Покрытия и обработка поверхности: Покрытия на основе геополимеров используются для защиты от коррозии, огнестойкости и гидроизоляции в инфраструктурных, морских и промышленных средах.
  • Обездвиживание отходов: Геополимеры используются для иммобилизации и стабилизации опасных и радиоактивных отходов, обеспечивая безопасное и экологически чистое решение по утилизации.
  • Геополимеры – Экологичная альтернатива бетону

    Геополимеры представляют собой экологичную альтернативу традиционному бетону благодаря нескольким экологически чистым характеристикам. Основными преимуществами геополимера как строительного материала в строительстве являются снижение выбросов углекислого газа, утилизация побочных продуктов производства, экономия энергии и воды, а также его пригодность к вторичной переработке и долговечность. По мере того, как осведомленность об экологических проблемах продолжает расти во всем мире, геополимеры все чаще признаются жизнеспособным решением для снижения воздействия строительных материалов на окружающую среду. Ультразвуковая обработка является высокоэффективным методом смешивания, позволяющим экономично производить высокоэффективные геополимеры в больших объемах.
     

    • Снижение углеродного следа: Геополимеры, как правило, имеют меньший углеродный след по сравнению с традиционным бетоном на основе портландцемента. Производство портландцемента включает в себя высокотемпературные процессы обжига, которые выделяют значительное количество углекислого газа (CO2). В отличие от них, геополимеры могут быть синтезированы при гораздо более низких температурах, иногда при комнатной температуре, что приводит к снижению энергопотребления и выбросов CO2 во время производства.
    • Утилизация побочных продуктов производства: В геополимерах в качестве прекурсоров часто используются промышленные побочные продукты, такие как летучая зола, шлак и метакаолин. Эти материалы часто считаются отходами других отраслей промышленности и в противном случае потребовали бы утилизации, что увеличивает нагрузку на окружающую среду. Включение этих побочных продуктов в геополимеры не только отводит их от свалок, но и снижает спрос на первичное сырье, что еще больше снижает воздействие на окружающую среду.
    • Более низкое энергопотребление: Производство геополимеров, как правило, требует меньших энергозатрат по сравнению с портландцементом. Процессы геополимеризации могут происходить при более низких температурах и могут не требовать обширного процесса обжига, связанного с производством цемента. Это приводит к снижению энергопотребления и связанных с ним выбросов парниковых газов.
    • Прочность и долговечность: Геополимеры могут демонстрировать отличные прочностные свойства, включая высокую прочность на сжатие, низкую проницаемость и устойчивость к химической коррозии. В результате конструкции, изготовленные из геополимеров, могут требовать меньшего обслуживания и ремонта в течение всего срока службы по сравнению с традиционным бетоном. Такой срок службы снижает потребность в частой реконструкции или замене, тем самым экономя ресурсы и снижая общее воздействие на окружающую среду.
    • Снижение расхода воды: Производство геополимеров, как правило, требует меньше воды по сравнению с традиционным бетоном. Процесс смешивания геополимеров часто включает в себя минимальное содержание воды, что приводит к снижению потребления воды и меньшей нагрузке на водные ресурсы.
    • Возможность вторичной переработки и повторного использования: Геополимерные материалы часто могут быть переработаны или повторно использованы по окончании срока службы. В отличие от традиционного бетона, который может потребовать значительной энергоемкой обработки для переработки или утилизации, геополимеры могут быть разрушены и повторно использованы с меньшим воздействием на окружающую среду.

    Высокоэффективный ультразвук! Ассортимент продукции Hielscher охватывает весь спектр от компактного лабораторного ультразвукового аппарата до полностью промышленных ультразвуковых систем.

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


    Мы будем рады обсудить ваш процесс.

    Давайте свяжемся.