Ultrazvukové mokré mletie a mikrobrúsenie
Ultrazvuk je účinný prostriedok na mokré mletie a mikromletie častíc. Okrem Dispergovanie a deaglomerácia, mokré frézovanie je dôležitou aplikáciou ultrazvukových prístrojov Hielscher.
Najmä pri výrobe suspenzií superjemnej veľkosti má ultrazvuk mnoho výhod v porovnaní s bežnými zariadeniami na zmenšovanie veľkosti, ako sú: koloidné mlyny (napr. guľové mlyny, guľôčkové mlyny), diskové mlyny, prúdové mlyny, miešačky rotor-stator (ultra turrax) alebo vysokotlakové homogenizátory. Ultrazvuk umožňuje spracovanie suspenzií s vysokou koncentráciou a vysokou viskozitou, čím sa znižuje objem, ktorý sa má spracovať. Ultrazvukové frézovanie je obzvlášť vhodné na spracovanie mikrónovej veľkosti a nanoveľkosť materiály, ako je keramika, trihydrát oxidu hlinitého, síran bárnatý, uhličitan vápenatý a oxidy kovov. Nižšie uvedené tabuľky zobrazujú mikroskopické snímky mletia trihydrát oxidu hlinitého (od 150 mikrónov do 10 mikrónov), keramika (od 30 mikrónov do 2 mikrónov) a uhličitan sodný (od 70 mikrónov do 3 mikrónov).
|
Rozlíšenie 10x
|
Rozlíšenie 40x
|
|
|---|---|---|
| 0 |
 |
 |
| 1 |
 |
 |
| 2 |
 |
 |
| Kliknutím na obrázky vyššie zobrazíte obrázky v plnom rozlíšení (640 x 480 pixelov). Spracovaný trihydrát oxidu hlinitého dodala spoločnosť Alcoa World Alumina LLC, Pittsburgh, PA, USA. Trihydrát oxidu hlinitého AL(OH)3 je tiež známy ako séria ATH trihydroxidu hlinitého, hydratovaný oxid hlinitý Bayer, C-30, KB-30, KC-30, KH-30, hydragylit alebo Gibbsite. Má Mohs’ tvrdosť 2,5 až 3,5. |
||
|
Rozlíšenie 100x
|
|
|---|---|
| 0 |
 |
| 1 |
 |
| 2 |
 |
| Kliknutím na obrázky vyššie zobrazíte obrázky v plnom rozlíšení (640 x 480 pixelov). |
|
Rozlíšenie 40x
|
Rozlíšenie 100x
|
|
|---|---|---|
| 0 |
 |
 |
| 1 |
 |
 |
| Kliknutím na obrázky vyššie zobrazíte obrázky v plnom rozlíšení (1280 x 1024 pixelov). | ||
Ultrazvukové prístroje sa veľmi ľahko inštalujú a ovládajú. Existujú dve časti, ktoré sú v kontakte iba s materiálom, ktorý sa má frézovať: titánová sonotróda a prietokový článok z nehrdzavejúcej ocele. Vďaka jednoduchej konštrukcii ultrazvukovej prietokovej cely je možné jednotky rýchlo vyčistiť. Keďže ultrazvukové zariadenia Hielscher majú veľmi vysokú účinnosť pri premene elektrickej na mechanickú energiu, na ultrazvukové frézovanie je vo všeobecnosti potrebný menší výkon ako na bežné frézovacie zariadenia.
Účinok mletia častíc je založený na intenzívnom ultrazvuková kavitácia. Pri sonikovaní kvapalín pri vysokej intenzite majú zvukové vlny, ktoré sa šíria do kvapalného média, za následok striedanie vysokotlakových (kompresných) a nízkotlakových (zriedených) cyklov s rýchlosťou v závislosti od frekvencie. Počas nízkotlakového cyklu vytvárajú ultrazvukové vlny s vysokou intenzitou malé vákuové bubliny alebo dutiny v kvapaline. Keď bubliny dosiahnu objem, pri ktorom už nemôžu absorbovať energiu, prudko sa zrútia počas vysokotlakového cyklu. Tento jav sa nazýva kavitácia.
Implózia kavitačných bublín má za následok mikroturbulencie a mikroprúdy až 1000 km/h. Veľké častice podliehajú povrchovej erózii (kavitačným kolapsom v okolitej kvapaline) alebo zmenšeniu veľkosti častíc (v dôsledku štiepenia zrážkou medzi časticami alebo kolapsu kavitačných bublín vytvorených na povrchu). To vedie k prudkému zrýchleniu difúzie, procesov prenosu hmoty a reakcií na pevnej fáze v dôsledku zmeny veľkosti a štruktúry kryštalitov.
Ultrazvukové procesory a prietokové bunky pre Rozptyľuje a na mokré mletie práškov sú k dispozícii pre Laboratórium a výroba úroveň. Priemyselné systémy je možné jednoducho dodatočne namontovať na prácu v rade. Na výskum a na testovanie tohto procesu, ako aj pre mnohých Sonochemické procesy odporúčame naše laboratórne prístroje alebo UIP1000hd.