Ultrazvočna deaglomeracija silicijevih nanodelcev

Silicijev nanodelci, kot je fumed silicijev silicijev dioksid (npr. Aerosil), so široko uporabljen dodatek v različnih panogah. Da bi dobili v celoti funkcionalno nanosiliko z želenim materialnim značilnostm, je treba silicijev nano-delce deaglomerirano in porazdeliti kot delce z eno razpršeno snovjo. Ultrazvočna deaglomeracija se je izkazala za zelo učinkovito in zanesljivo tehniko enotne porazdele nanosilice kot eno razpršenih delcev v vzmetenje.

Nanosilica – Značilnosti in aplikacije

Silica powder with a beaker of water before ultrasonic dispersion.Silicijev dioksid (SiO2) in zlasti silicijev nanodelci (Si-NP) so pogosti dodatki v številnih panogah. Nano-veliki silicijevi delci ponujajo zelo veliko površino in izražajo edinstvene lastnosti delcev, ki se v številnih panogah izraščajo za različne namene. Na primer, edinstvene lastnosti materiala nano velikosti SiO2 uporabljajo za krepitev (nano)komposita, betona in drugih materialov. Primeri so premazi na osnovi nanosilice, ki nudi ognjevarne lastnosti ali steklo, premazano z nanosiliko, ki s tem pridobiva protireflektivnih lastnosti. V gradbeni in gradbeni industriji se silicijev fume (microsilica) in nanosilica uporabljata kot visoko pozzolanski material, ki se uporablja za povečanje uporabnosti ter mehanske in trajnostne lastnosti betona. Ko se primerjata silicijev fume in nanosilica, je nanostrukturirano siO2 pozzolan je bolj aktiven v zgodnji fazi kot silicijev fume, saj nanosilica ponuja bistveno večjo specifično površino in finoto. Večja površina ponuja več mest za odzivanje z betonom in prispeva posebej k izboljšani betonski mikrostrukturi z delovanjem kot jedrce. Prehodnost plina, indikator trajnosti betona, se izboljša v betonu, ki je okrepljen z nano-silicijevim dioksidom v primerjavi z betonom, ki vsebuje tradicionalni silicijev dim.
V biomedicini in življenjski znanosti, SiO2 nanodelci so široko raziskani za različne aplikacije, saj visoko površino, odlično biokompatibilnost, in tunable pore velikost nanosilica ponuja široko paleto novih aplikacij, vključno z dostavo drog in teranostike.

Ultrasonication is a highly efficient and reliable technique for the deagglomeration and dispersion of nano-silica.

Grafikon prikazuje porazdelitev velikosti delcev nano-silika pred (zeleno krivuljo) in po (rdeči krivulja) ultrazvočno disperzijo.

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


The UIP2000hdT is a powerful ultrasonic disperser used for the deagglomeration of nano-silica with high solid loads.

Nano-silicijeva blata – z nizkimi do zelo visokimi čvrstimi obremenitvijo – se lahko zanesljivo razpršijo z ultrasonication. Na sliki je prikazana UIP2000hdT v paketni nastavitvi.

Ultrazvočna deagglomeration in disperzija Nano-Silica

Delovno načelo ultrazvočne deaglomeracije in disperzije temelji na učinkih ultrazvočno ustvarjene kavitacije, znanstveno znane kot akustična kavitacija. Uporaba ultrazvoka z visoko močjo, nizko frekvenco v tekočinah ali blatah lahko povzroči akustično kavitacijo in s tem ekstremne razmere, ki se lokalno pojavljajo kot zelo visoki tlaki in temperature, ter mikrostreamiranje s tekočimi reaktivci do 280m/s. Ti intenzivni fizični in mehanski učinki ultrazvočne kavitacije povzročajo erozijo na površini delcev, kot tudi raztreščitev delcev preko medčestnega trka. Te intenzivne sile ultrazvočne / akustične kavitacije naredijo sonication zelo učinkovito in zanesljivo metodo za deaglomeracijo in disperzijo nano-velikih delcev auch kot nano-silica, nanocevke in druge nano materiale.

Ultrasonic deagglomeration and dispersion of nano-silica results in uniformly distributed SiO2 nanoparticles

Porazdelitev velikosti delcev ultrazvočno deaglomeriranega nano-silikata (uporabo hielscher UP400St ultrasonicator) v vodi (a) 1 wt%, (b) 2 wt%, (c) 5 wt%, (d) 10 wt% Aerosil 200 v različnih časovnih intervalih.
Študija in grafi: Vikash 2020.

Ultrazvočna obdelava silikata z visokimi trdnimi koncentracijami in v viskozno tekočino

Razprševanje nanodelcev pri nizkih koncentracijah je že izziv, saj je treba premagati kemične vezi, kot so ionske vezi, kovalentne vezi, vodikove vezi in interakcije van der Waals. S povečanjem koncentracije nanodelcev, npr. To pomeni, da je močna tehnika disperzije bistvena za pridobitev dobrih, dolgoročnih stabilnih rezultatov disperzije. Ultrazvočni razpršilniki se uporabljajo kot zanesljiva in zelo učinkovita metoda razprševanja, ki so z lahkoto sposobni obdelati blata z visokimi viskoznostmi in celo pastami z zelo visokimi trdnimi koncentracijami. Sposobnost obdelave blata z visokimi trdnimi obremenitvijo nanodelcev spremeni ultrasonication v želeno disperzijo tehnologijo za nano-materiale.
Hielscher industrijski ultrasonicatorji lahko predelajo vašo slurry ali pasto v neprekinjenem in-line reaktorju, dokler se lahko hrani prek črpalke.

Ultrazvočna proizvodnja silicijevih nanofluidov

Modragon et al. (2012) je pripravil silicijev nanofluid, pripravljen z razpršitvijo silicijevih nanodelcev v destilirano vodo z uporabo ultrazvočnikator tipa sonde UP400S. Za proizvodnjo stabilnih silicijevih nanofluidov z določeno trdno vsebnostjo (torej 20 %), z nizko viskoznostjo in podobnim tekočim vedenjem, sestojijo v visoko energijski obdelavi z ultrazvočno sondo za 5 minut, osnovnimi mediji (vrednosti pH, višjimi od 7) in brez dodajanja soli. Ultrazvočna disperzija je povzročila nanofluidov z nizko viskoznostjo. Ultrazvočno pripravljeni nanofluidi so se obnašali kot tekočina in so bili pripravljeni z 20% trdne obremenitve v zelo kratkem času zaradi dobre disperzije, dosežene s sonication.
"Od vseh razpoložljivih metod disperzije je bila disperzija z ultrazvočnimi sondami potrjena kot najučinkovitejša." (Modragon et al., 2012)
Petzold et al. (2009) je prišel do istega zaključka za deaglomeracijo Aerosil v prahu ugotovitev, da je ultrazvočna sonda najučinkovitejši disperzni sistem zaradi visoko usmerjene energije, ki se uporablja.

Ultrazvočna nano-disperzija z ultrasonicator UP400ST

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrasonicatorji za deaglomeracijo in disperzijo silicijevih nanodelcev

Ko se nano-silika uporablja v industrijskih aplikacijah, raziskavah ali znanosti o materialu, se suhi silicijev prašek v prahu vključi v tekočo fazo. Nano-silika disperzija zahteva zanesljivo in učinkovito tehniko razprševanja, ki uporablja dovolj energije za deaglomeriranje posameznih silicijevih delcev. Ultrasonicatorji so dobro znani kot močni in zanesljivi razpršilci, zato se uporabljajo za deaglomeracija in distribucijo različnih materialov, kot so silika, nanocevke, grafen, minerali in številni drugi materiali homogeno v tekoči fazi.

Hielscher Ultrasonics designs, proizvaja in distribuira visoke zmogljivosti ultrazvočne razpršilce za vsako vrsto homogenizacije in deagglomeration aplikacije. Ko gre za proizvodnjo nano-disperzije, natančna kontrola sonication in zanesljivo ultrazvočno zdravljenje nanodelca vzmetenja so bistvenega pomena za pridobitev visokozmogljivih izdelkov.
Hielscher Ultrasonics's procesorji vam dajejo popoln nadzor nad vsemi pomembnimi parametri obdelave, kot so vnos energije, ultrazvočna intenzivnost, amplituda, tlak, temperatura in čas zadrževanja. S tem lahko parametre prilagodite optimiziranim pogojem, kar vodi v visokokakovostno nano-disperzijo, kot so nanosilica slurries.
Za vsako prostornino / zmogljivost: Hielscher ponuja ultrasonicatorje in širok portfelj dodatkov. To omogoča konfiguracijo idealnega ultrazvočnega sistema za vašo aplikacijo in proizvodno zmogljivost. Od majhnih vial, ki vsebujejo nekaj mililitrov do visokih volumnih tokov tisoč galonov na uro, Hielscher ponuja primerno ultrazvočno rešitev za vaš proces.
Robustnosti: Naši ultrazvočni sistemi so robustni in zanesljivi. Vsi Hielscher ultrasonicatorji so zgrajeni za delovanje 24/7/365 in zahtevajo zelo malo vzdrževanja.
Prijaznost: Izdelana programska oprema naših ultrazvočnih naprav omogoča predizbiro in shranjevanje nastavitev sonication za preprosto in zanesljivo sonication. Intuitivni meni je zlahka dostopen prek digitalnega barvnega zaslona na dotik. Daljinski upravljalnik brskalnika vam omogoča delovanje in spremljanje prek katerega koli internetnega brskalnika. S samodejnim snemanjem podatkov se shranijo parametri postopka za katero koli sonication run na vgrajeni SD kartici.
Odlična energetska učinkovitost: V primerjavi z alternativnimi disperzijo tehnologije, Hielscher ultrasonicators excel z izjemno energetsko učinkovitostjo in vrhunske rezultate pri porazdelitvi velikosti delcev.

Ultrasonication excels the ultra-turrax in energy efficiency and particle size reduction of silica nanoparticles significantly.

Grafikon prikazuje pomembno prednost ultrazvočne disperzije silika s Hielscher UIP1000 v primerjavi z ultra-turrax. Ultrasonication zahteva manj energije in doseže drastično manjše delce velikosti silicijevega dioksida.

Zakaj Hielscher Ultrazvočna?

  • visoka učinkovitost
  • Najmotejša tehnologija
  • zanesljivost & robustnost
  • serije & v vrsti
  • za vsako količino – od majhnih vial do tovorov tovornjakov na uro
  • Znanstveno dokazano
  • Inteligentna programska oprema
  • pametne funkcije (npr. protokoliranje podatkov)
  • CIP (čisto mesto)

V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators:

serija Volume Pretok Priporočena naprave
1 do 500ml 10 do 200 ml / min UP100H
10 do 2000 ml 20 do 400ml / min UP200Ht, UP400St
00,1 do 20L 00,2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10L / min UIP4000hdT
ni podatkov 10 do 100L / min UIP16000
ni podatkov večja gruča UIP16000

Kontaktiraj nas! / Vprašajte nas!

Vprašajte za več informacij

Prosimo, uporabite spodnji obrazec, da zahteva dodatne informacije o ultrazvočni procesorji, aplikacije in ceno. Mi bo z veseljem razpravljali vaš proces z vami in vam ponudimo ultrazvočni sistem, ki izpolnjuje vaše zahteve!









Prosimo, upoštevajte naše Politika zasebnosti.


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

Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljivost ultrazvočnih homogenizatorjev za mešanje aplikacij, disperzijo, emulgiranje in ekstrakcijo na lab, pilot in industrijske lestvice.

Literatura/reference




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 proizvaja visoko zmogljivost ultrazvočnih homogenizatorjev iz laboratorij do industrijske velikosti.