Геополимеризација побољшана соникацијом
Геополимери представљају обећавајућу алтернативу традиционалним материјалима на бази цемента, нудећи еколошке, механичке предности и предности у погледу издржљивости. Ултразвучно дисперговање је високоефикасна техника за производњу геополимера са одличним карактеристикама материјала. Соникација представља високо ефикасан метод мешања који омогућава економичну производњу геополимера високих перформанси у великим количинама.
Побољшана геополимеризација помоћу ултразвука
Геополимеризација захтева пажљиво и снажно мешање како би се обезбедио оптималан контакт између његових компоненти, олакшавајући потпуну полимеризацију. Примена снажног ултразвука индукује интензивне силе смицања, подстичући на тај начин неопходно мешање и хомогенизацију, док истовремено снабдева енергију која погодује брзој и темељној геополимеризацији. Снажни ултразвук побољшава кинетику геополимеризације промовишући бољу дисперзију реактаната и олакшавајући разградњу агломерата, што доводи до побољшаних брзина реакције и квалитета производа.
МултиСоноРеацтор са 16кВ ултразвучном снагом за инлине геополимеризацију у производној скали
Ултразвучно мешање и дисперговање може промовисати геополимеризацију кроз неколико механизама:
Ови ултразвучно индуковани механизми заједно доприносе побољшању кинетике геополимеризације и развоју геополимерних материјала са побољшаним својствима.
Снажни ултразвук за побољшану производњу грађевинског материјала
Снажни ултразвук се појавио као поуздана технологија за производњу грађевинских и грађевинских материјала, укључујући цемент, бетон, геополимере и друге материјале за стезање. Ултразвучна обрада укључује примену нискофреквентних ултразвучних таласа на течни или кашасти медијум, што доводи до низа корисних ефеката на својства материјала и карактеристике обраде. Истраживачи и стручњаци из индустрије све више препознају потенцијал ултразвука да побољша перформансе, ефикасност и одрживост грађевинских материјала. Овај увод даје преглед примене и предности ултразвука снаге у производњи грађевинских и грађевинских материјала.
- Цемент: Ултразвучни третман може побољшати кинетику хидратације цементних материјала промовишући растварање фаза клинкера и убрзавајући формирање продуката хидратације. Ово резултира краћим временом очвршћавања, побољшаним раним развојем чврстоће и повећаном издржљивошћу бетонских конструкција. Поред тога, ултразвук може олакшати дисперзију адитива и додатних цементних материјала, као што су летећи пепео и шљака, што доводи до одрживијих и еколошки прихватљивих цементних композиција.
Прочитајте више о ултразвучно убрзаном везивању и раном развоју чврстоће бетона! - Бетон: Ултразвучне технике мешања и очвршћавања могу побољшати обрадивост, чврстоћу и издржљивост бетонских мешавина. Соницатион промовише дисперзију агрегата и влакана за ојачање, смањује присуство ваздушних шупљина и дефеката и побољшава везу између цементне матрице и агрегата. Ово резултира бетоном са већом чврстоћом на притисак, повећаном отпорношћу на пуцање и деградацију и побољшаним дуготрајним перформансама у различитим условима околине.
Сазнајте више о благотворним ефектима соникације на хидратацију у цементу! - Геополимери: Ултразвучна обрада игра кључну улогу у синтези и очвршћавању геополимера, који су еколошки прихватљива алтернатива традиционалним материјалима на бази цемента. Соникација промовише растварање алуминосиликатних прекурсора, убрзава полимеризацију силикатних врста и побољшава хомогенизацију реактаната, што доводи до бржег очвршћавања и супериорних механичких својстава геополимерних производа. Поред тога, ултразвук може побољшати реолошка својства и обрадивост геополимерних суспензија, омогућавајући израду сложених облика и структура.
- Остали грађевински материјали: Снажни ултразвук има различите примене у производњи различитих грађевинских материјала, укључујући малтер, фуге, гипс и изолационе производе. Соникација може побољшати дисперзију адитива, пунила и средстава за ојачавање, оптимизовати микроструктуру и порозност материјала и побољшати њихове термичке и механичке особине. Посебно када је у питању уједначено уграђивање наноматеријала, ултразвучно дисперговање и геагломерација доприносе квалитету и перформансама грађевинских материјала у архитектонским и инфраструктурним применама.
Прочитајте више о супериорној дисперзији наноматеријала помоћу соникације!
Соникатори високих перформанси за производњу геополимера
Хиелсцхер соникатори су способни да произведу интензивну акустичну кавитацију, што доводи до стварања и колапса микроскопских мехурића у течном медијуму. Овај процес резултира високо ефикасним мешањем и хомогенизацијом геополимерних прекурсора, обезбеђујући равномерну дистрибуцију реактаната и побољшавајући квалитет финалног производа. Индустријски ултразвучни процесори Хиелсцхер Ултрасоницс могу да испоруче веома високе амплитуде. Амплитуде до 200 µм могу се лако радити у континуитету у раду 24/7. Континуирана обрада помоћу ултразвучне проточне ћелије омогућава ултразвучну обраду великих количина под прецизно контролисаним условима који гарантују континуирано висок квалитет геополимеризације.
Ултразвучни дисперзатори за синтезу геополимера у било којој мери: Хиелсцхер нуди низ ултразвучне опреме са различитим капацитетима снаге и обима обраде, омогућавајући скалабилност и прилагођавање према специфичним захтевима процеса производње геополимера. Било да се ради о експериментисању у лабораторијским размерама у серијама или у индустријској производњи, Хиелсцхер соникатори се могу прилагодити да задовоље потребе различитих примена.
Снаге ултразвучне обраде – укључујући побољшану хомогенизацију, убрзану кинетику реакције, смањење величине честица, побољшана механичка својства и скалабилност – чине Хиелсцхер моћном техником за оптимизацију синтезе геополимера и унапређење развоја одрживих грађевинских материјала. Нудећи снажне предности за производњу геополимера, Хиелсцхер соникатори вас доводе у први план производње геополимера.
Соницатор УИП16000 за дисперговање грађевинских материјала као што су геополимери или цементни материјали.
- висока ефикасност
- најсавременија технологија
- поузданост & робусност
- подесива, прецизна контрола процеса
- батцх & у реду
- за било коју запремину
- интелигентни софтвер
- паметне функције (нпр. програмирање, протоколирање података, даљинско управљање)
- једноставан и сигуран за рад
- минимално одржавање
- ЦИП (чишћење на месту)
Дизајн, производња и консалтинг – Квалитет Маде ин Германи
Хиелсцхер ултрасоникатори су познати по свом највишем квалитету и стандардима дизајна. Робусност и једноставан рад омогућавају несметану интеграцију наших ултразвучних апарата у индустријске објекте. Хиелсцхер ултрасоникатори се лако носе са тешким условима и захтевним окружењима.
Хиелсцхер Ултрасоницс је ИСО сертификована компанија и ставља посебан нагласак на ултрасоникаторе високих перформанси са најсавременијом технологијом и једноставношћу за коришћење. Наравно, Хиелсцхер ултрасоникатори су усаглашени са ЦЕ и испуњавају захтеве УЛ, ЦСА и РоХ.
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата:
| Батцх Волуме | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20Л | 0.2 до 4Л/мин | УИП2000хдТ |
| 10 до 100 л | 2 до 10 л/мин | УИП4000хдТ |
| 15 до 150Л | 3 до 15 л/мин | УИП6000хдТ |
| на | 10 до 100 л/мин | УИП16000 |
| на | већи | кластер оф УИП16000 |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси за апликације за мешање, дисперзију, емулзификацију и екстракцију у лабораторијским, пилотским и индустријским размерама.
Литература / Референце
- Feng, D.; Tan, H.; van Deventer, J.S.J. )2004): Ultrasound enhanced geopolymerisation. Journal of Materials Science 39, 2004. 571–580.
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
- Szelag M. (2017): Mechano-Physical Properties and Microstructure of Carbon Nanotube Reinforced Cement Paste after Thermal Load. Nanomaterials 7(9), 2017. 267.
- Peters, S.; Kraus, M.; Rößler, Christiane; Ludwig, H.-M. (2011): Workability of cement suspensions Using power ultrasound to improve cement suspension workability. Betonwerk und Fertigteil-Technik/Concrete Plant and Precast Technology. 77, 2011. 26-33.
- M.G. Hamed, A.M. El-Kamash & A. A. El-Sayed (2023): Selective removal of lead using nanostructured chitosan ion-imprinted polymer grafted with sodium styrene sulphonate and acrylic acid from aqueous solution. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 103:17, 5465-5482.
Чињенице које вреди знати
Шта су геополимери и за шта се користе?
Геополимери су неоргански полимери или алуминосиликатни материјали који се обично синтетишу алкалном активацијом прекурсора алуминосиликата као што су летећи пепео, шљака, метакаолин или природни материјали као што је вулкански пепео. Настају кроз полимерну мрежу алуминијума и силицијум оксида, при чему алкални активатор игра кључну улогу у покретању реакције геополимеризације.
Ови материјали су привукли пажњу као одржива алтернатива традиционалном бетону на бази портланд цемента због својих еколошки прихватљивих својстава и одличних инжењерских перформанси.
Геополимери се користе у различитим апликацијама, укључујући:
геополимери – Зелена алтернатива бетону
Геополимери нуде зелену алтернативу традиционалном бетону због неколико еколошки прихватљивих карактеристика. Главне предности геополимера као грађевинског материјала у грађевинарству укључују смањену емисију угљеника, коришћење индустријских нуспроизвода, очување енергије и воде, као и његову могућност рециклирања и трајност. Како свест о питањима животне средине наставља да расте широм света, геополимери се све више препознају као одрживо решење за смањење еколошког отиска грађевинских материјала. Соникација је веома ефикасна техника мешања која омогућава економично производњу геолполимера високих перформанси у великим количинама.
- Смањени угљенични отисак: Геополимери обично имају мањи отисак угљеника у поређењу са традиционалним бетоном на бази портланд цемента. Производња портланд цемента укључује процесе у пећи на високим температурама, који емитују значајне количине угљен-диоксида (ЦО2). Насупрот томе, геополимери се могу синтетизовати на много нижим температурама, понекад на собној температури, што резултира смањеном потрошњом енергије и емисијом ЦО2 током производње.
- Коришћење индустријских нуспроизвода: Геополимери често користе индустријске нуспроизводе као што су летећи пепео, шљака и метакаолин као прекурсори. Ови материјали се често сматрају отпадним производима из других индустрија и у супротном би их било потребно одложити, доприносећи оптерећењима животне средине. Уграђивањем ових нуспроизвода у геополимере, они не само да се преусмеравају са депонија, већ и смањују потражњу за девичанским сировинама, додатно смањујући утицај на животну средину.
- Мања потрошња енергије: Производња геополимера обично захтева нижи унос енергије у поређењу са портланд цементом. Процеси геополимеризације могу се десити на нижим температурама и можда неће захтевати опсежан процес калцинације укључен у производњу цемента. Ово резултира смањеном потрошњом енергије и повезаним емисијама гасова стаклене баште.
- Трајност и дуговечност: Геополимери могу показати одличне карактеристике издржљивости, укључујући високу чврстоћу на притисак, ниску пропустљивост и отпорност на хемијску корозију. Као резултат тога, структуре направљене од геополимера могу захтевати мање одржавања и поправке током свог животног века у поређењу са традиционалним бетоном. Ова дуговечност смањује потребу за честом реконструкцијом или заменом, чиме се чувају ресурси и смањује укупни утицај на животну средину.
- Смањена употреба воде: Производња геополимера обично захтева мање воде у поређењу са традиционалним бетоном. Процес мешања геополимера често укључује минималан садржај воде, што доводи до мање потрошње воде и мањег оптерећења водних ресурса.
- Могућност рециклирања и поновне употребе: Геополимерни материјали се често могу рециклирати или поново користити на крају свог радног века. За разлику од традиционалног бетона, који може захтевати значајну енергетски интензивну обраду за рециклажу или одлагање, геополимери се могу разградити и поново користити са мањим утицајем на животну средину.
Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лаб до индустријска величина.