Formulimi tejzanor i Përbërjeve të Përforcuara

• Kompozitat shfaqin veti unike të materialit, të tilla si termo-stabiliteti i rritur ndjeshëm, moduli elastik, forca në tërheqje, forca në thyerje dhe për këtë arsye përdoren gjerësisht në prodhimin e produkteve të shumëfishta.
• Sonication është provuar të prodhojë nanokompozite me cilësi të lartë me CNT shumë të shpërndara, grafen etj.
• Pajisjet tejzanor për formulimin e përbërjeve të përforcuara janë të disponueshme në shkallë industriale.

nanokompozite

Nanokompozitët shquhen për vetitë e tyre mekanike, elektrike, termike, optike, elektrokimike dhe/ose katalitike.
Për shkak të raportit të tyre jashtëzakonisht të lartë të sipërfaqes ndaj vëllimit të fazës përforcuese dhe/ose raportit të tyre jashtëzakonisht të lartë të aspektit, nanokompozitët janë dukshëm më performues se kompozitat konvencionale. Për përforcim përdoren shpesh grimcat nano të tilla si silicë sferike, fletë minerale si grafeni i shtresuar ose argjila, ose fibra nano si nanotubat e karbonit ose fibrat e tjerrura.
Për shembull, nanotubat e karbonit shtohen për të përmirësuar përçueshmërinë elektrike dhe termike, nano silicë përdoret për të përmirësuar vetitë mekanike, termike dhe të rezistencës ndaj ujit. Llojet e tjera të nanogrimcave japin veti të përmirësuara optike, veti dielektrike, rezistencë ndaj nxehtësisë ose veti mekanike si ngurtësia, forca dhe rezistenca ndaj korrozionit dhe dëmtimeve.

Shembuj për nanokompozitet të formuluara në mënyrë ultrasonike:

• nanotuba karboni (CNT) në një matricë vinyl ester
• CNT / qepë karboni / nano diamante në një matricë metalike nikeli
• CNT në një matricë të aliazhit të magnezit
• CNT në një matricë të alkoolit polivinil (PVA).
• nanotub karboni me shumë mure (MWCNT) në një matricë rrëshirë epokside (duke përdorur anhidrid metil tetrahidroftalik (MTHPA) si agjent shërues)
• oksid grafeni në një matricë poli(vinil alkool) (PVA).
• Nanogrimcat SiC në një matricë magnezi
• nano silicë (Aerosil) në një matricë polistireni
• oksid hekuri magnetik në një matricë fleksibël poliuretani (PU).
• oksid nikeli në një grafit/poli (klorur vinil)
• nanogrimcat titania në një matricë poli-laktike-ko-acid glikolik (PLGA)
• nano hidroksiapatit në një matricë të acidit poli-laktik-ko-glikolik (PLGA).

Dispersion tejzanor

Parametrat e procesit tejzanor mund të kontrollohen saktësisht dhe të përshtaten në mënyrë optimale me përbërjen e materialit dhe cilësinë e dëshiruar të prodhimit. Dispersioni tejzanor është teknika e rekomanduar për të inkorporuar nano grimcat si CNT ose grafeni në nanokompozite. I testuar për një kohë të gjatë në nivel shkencor dhe i zbatuar në shumë fabrika të prodhimit industrial, shpërndarja tejzanor dhe formulimi i nanokompoziteve është një metodë e mirëpërcaktuar. Përvoja e gjatë e Hielscher në përpunimin me ultratinguj të nano materialeve siguron një konsultim të thellë, rekomandimin e një konfigurimi të përshtatshëm tejzanor dhe asistencë gjatë zhvillimit dhe optimizimit të procesit.
Kryesisht, nano grimcat përforcuese shpërndahen në matricë gjatë përpunimit. Përqindja e peshës (fraksioni masiv) i materialit nano të shtuar shkon në shkallën më të ulët, p.sh. 0,5% deri në 5%, pasi shpërndarja uniforme e arritur nga sonication lejon ruajtjen e mbushësve përforcues dhe performancë më të lartë të përforcimit.
Një aplikim tipik i ultrasonikëve në prodhim është formulimi i përbërjes nanopartikulate-rrëshirë. Për të prodhuar vinil ester të përforcuar me CNT, sonikimi përdoret për të shpërndarë dhe funksionalizuar CNT-të. Këta CNT-vinil esterë karakterizohen nga veti të përmirësuara elektrike dhe mekanike.
Klikoni këtu për të lexuar më shumë rreth shpërndarjes së CNT-ve!

grafeni

Grafeni ofron veti të jashtëzakonshme fizike, një raport të lartë pamjeje dhe densitet të ulët. Grafeni dhe oksidi i grafenit janë integruar në një matricë të përbërë në mënyrë që të përftohen polimere të lehta dhe me forcë të lartë. Për të arritur përforcimin mekanik, fletët / trombocitet e grafenit duhet të jenë të shpërndara shumë mirë, sepse fletët e grafenit të aglomeruar kufizojnë në mënyrë drastike efektin përforcues.
Hulumtimet shkencore kanë treguar se shkalla e përmirësimit varet kryesisht nga shkalla e shpërndarjes së fletëve të grafenit në matricë. Vetëm grafeni i shpërndarë në mënyrë homogjene jep efektet e dëshiruara. Për shkak të hidrofobisë së tij të fortë dhe tërheqjes së van der Waals-it, grafeni është i prirur të grumbullohet dhe grumbullohet në copa fletësh me një shtresë që ndërveprojnë dobët.
Ndërsa teknikat e zakonshme të dispersionit shpesh nuk mund të prodhojnë dispersione grafeni homogjene dhe të padëmtuara, ultrasonikët me fuqi të lartë prodhojnë dispersione grafeni me cilësi të lartë. Ultrasonikët e Hielscher trajtojnë pa probleme grafenin e pastër, oksidin e grafenit dhe oksidin e reduktuar të grafenit nga përqendrimi i ulët në të lartë dhe nga vëllimet e vogla në ato të mëdha. Një tretës i zakonshëm i përdorur është N-metil-2-pirrolidoni (NMP), por me ultrasonikë me fuqi të lartë, grafeni mund të shpërndahet edhe në tretës të dobët dhe me pikë vlimi të ulët si acetoni, kloroformi, IPA dhe cikloheksanoni.
Klikoni këtu për të lexuar më shumë rreth eksfolimit në masë të grafenit!

Nanotuba karboni dhe materiale të tjera nano

Është vërtetuar se ultrasonikët e fuqisë rezultojnë në dispersione me madhësi të imët të nano materialeve të ndryshme duke përfshirë nanotubat e karbonit (CNTs), SWNTs, MWNTs, fullerenet, silicën (SiO₂), dioksid titani (TiO₂), argjendi (Ag), oksidi i zinkut (ZnO), celuloza e nanofibriluar dhe shumë të tjera. Në përgjithësi, sonication tejkalon dispersers konvencionale dhe mund të arrijë rezultate unike.
Përveç bluarjes dhe shpërndarjes së grimcave nano, rezultate të shkëlqyera arrihen duke sintetizuar nano grimcat nëpërmjet precipitimit tejzanor (sintezë nga poshtë-lart). Është vërejtur se madhësia e grimcave, p.sh. e magnetitit të sintetizuar në mënyrë ultrasonike, molibdatit të zinkut të natriumit dhe të tjerëve, është më e ulët në krahasim me atë të marrë duke përdorur metodën konvencionale. Madhësia më e ulët i atribuohet shkallës së zgjeruar të bërthamimit dhe modeleve më të mira të përzierjes për shkak të prerjes dhe turbulencës së krijuar nga kavitacioni tejzanor.
Klikoni këtu për të mësuar më shumë rreth reshjeve tejzanor nga poshtë-lart!

Funksionalizimi i grimcave tejzanor

Sipërfaqja specifike e një grimce rritet me zvogëlimin e madhësisë. Veçanërisht në nanoteknologji, shprehja e karakteristikave të materialit rritet ndjeshëm nga sipërfaqja e zgjeruar e grimcave. Sipërfaqja e sipërfaqes mund të rritet dhe modifikohet në mënyrë ultrasonike duke bashkangjitur molekula të përshtatshme funksionale në sipërfaqen e grimcave. Për sa i përket aplikimit dhe përdorimit të nano materialeve, vetitë e sipërfaqes janë po aq të rëndësishme sa vetitë e bërthamës së grimcave.
Grimcat e funksionalizuara me ultratinguj përdoren gjerësisht në polimere, kompozita & biokompozitet, nanofluide, pajisje të montuara, nanomilaçe, etj. Nga funksionalizimi i grimcave, karakteristika të tilla si stabiliteti, forca & ngurtësia, tretshmëria, polidispersiteti, fluoreshenca, magnetizmi, superparamagnetizmi, absorbimi optik, dendësia e lartë e elektroneve, fotoluminisenca etj. janë përmirësuar në mënyrë drastike.
Grimcat e zakonshme të cilat funksionalizohen komercialisht me Hielscher’ sistemet tejzanor përfshijnë CNT, SWNT, MWNT, grafen, grafit, silicë (SiO₂), nanodiamante, magnetit (oksid hekuri, Fe₃O₄), nano grimca argjendi, nano grimca ari, poroze & nanogrimca mezoporoze etj.
Klikoni këtu për të parë shënimet e aplikacioneve të zgjedhura për trajtimin e grimcave me ultratinguj!

shpërndarës tejzanor

Pajisjet e shpërndarjes tejzanor të Hielscher janë të disponueshme për prodhimin laboratorik, stol dhe industrial. Ultrasonikët e Hielscher janë të besueshëm, të fortë, të lehtë për t'u përdorur dhe pastruar. Pajisja është projektuar për funksionim 24/7 në kushte të rënda pune. Sistemet tejzanor mund të përdoren për përpunim grupor dhe inline – fleksibël dhe lehtësisht i adaptueshëm me procesin dhe kërkesat tuaja.

Kapacitete Batch dhe Inline tejzanor