Sonofragmentacija opisuje curenje čestica u delovima Nano veličine od strane visoke ultrazvuk energije. Za razliku od uobičajenih ultrasondeagglomeration i glodalica – Gde su čestice uglavnom rastavljaju i odvojene od strane međučestica – , Sono-krhementacije se uvažavamo direktnom interakcijom između čestica i talasa šoka. Visokokvalitetni ultrazvuk/slaba frekvencija stvaraju kavitaciju i time intenzivnim šarom u tečnosti. Ekstremni uslovi za skupljanje mehura i posebno sudara se samama sa veoma tankom veličinom.

Ultrazvučna produkcija i priprema Nano čestica

Efekti ultrazvučne moći za proizvodnju Nano materijala su dobro poznati: raspršivanje, Deagglomeration i glodalice & Brušenje, kao i fragmentiranost sonacija su često jedini efikasan metod za lečenje Nano čestice. Ovo je posebno tačno kada se radi o veoma finim Nano materijalima sa posebnim funcionalities kao i sa Nano-om jedinstveni osobine čestica su izražene. Da bi se stvorio Nano materijal sa specifičnim funkcionalnostima, mora se osigurati i pouzdan proces. Hielscher snabdeva ultrasonsku opremu od laboratorijskih Vaga do kompletne komercijalne proizvodne proizvodnje.

Sono-Fragmentacija Kavitacija

Unos moćnih ultrasonnih snaga u tečnost stvara ekstremne uslove. Kada ultrazvuk propagira tečni medijum, ultrasonični talasi nastaju u naizmeničan nivo kompresije i rarefrakcije (visoki pritisak i ciklusi niskog pritiska). Tokom ciklusa niskog pritiska, mehurići male vakcinuma nastaju u tečnoj. Ove кавитација Mehurići rastu preko nekoliko malih ciklusa pritiska dok ne dostignu veličinu kada ne mogu da apsorbuju više energije. U ovom stanju maksimalno apsorbovane energije i veličine mehurića, Kavitacija u obliku mehurića se nasilno i stvara lokalno ekstremne uslove. Zbog implozije кавитација Mehurići, veoma visoke temperature od oko 5000K i pritisci na oko. 2000bankomata se doseju lokalno. Implozija rezultira tečnim mlaznicama do 280 miliona/s (≈ 1000km/h) brzine. Sono-Fragmentacija opisuje upotrebu ovih intenzivnih sila da bi se izbile čestice na manje dimenzije u okviru submicron i Nano dometa. S obzirom na to da se radi o napreduje, oblik čestica se okreće od angularne ka, što čini čestice vrednijim. Rezultati sonofragmentacije su iskazati kao način podele koja se izreje kao funkcija ulaza napajanja, sononirane zapremine i veličine agglomerates.
Kusters et Al. (1994) je istražio ultrasonično fragmentaciju agglomerates u odnosu na potrošnju energije. Rezultati istraživača "ukazuju na to da se ultrasonova tehnika disperzije može efikasno i kao konvencionalna tehnika brušenja. Industrijska praksa ultrasonske disperzije (npr. veće sonde, kontinuirana Propusna moć suspenzije) može donekle promeniti ove rezultate, ali sve to očekuje da konkretno konzumiranje energije nije razlog za izbor ovog comminutron tehnika, ali ne i sposobnost da proizvodi izuzetno fine (submicron) čestice. " [Kusters et Al. 1994] Pogotovo što je okrnjen Praškom kao što je силицијум-диоксид ili cirkonija, utvrđeno je da je određena energija potrebna po jedinici u prahu koja je niža od ultrasonovog brušenja nego kod konvencionalnih metoda za brušenje. Ultrasonovi utiču na čestice ne samo od glodalice i brušenja, već i kroz poliranje. Na taj način se može ostvariti visok deo čestica.

Sono-Fragmentacija za kristalizacije nanomaterijala

"Mada nema sumnje da se ukršteni kolektivi dešavaju u slivima molekularnih kristala koji su se našli u izmočenim ultrazvukom, oni nisu dominantan izvor fragmentacije. Za razliku od molekularnih Krista, metalni čestice nisu direktno oštećeni i mogu uticati samo na intenzivnije (ali i mnogo više). Zaokret u dominantnim mehanizmima za sonvaciju metalnih praškovih nasuprot aspiricama naglašava razlike u svojstvima bezmetalnih čestica i friz molekularnih kristala. " [Zeiger/Suslik 2011, 14532]

Sonofagmentacija aspirina čestica [Zeiger/Suslik 2011]

Gopi et Al. (2008) pod istragom je proizvodnju visokočistoće submikromerača alumina keramičkih čestica (pretežno u sub-100 Nm rasponu) od mikromerača veličine (npr. 70-80 μm) koristeći sonofragmentaciju. Uočili su značajne promene u boji i obliku keramičkih čestica Alumine kao rezultat Sono-fragmentacije. Čestice u micron-u, submicron i Nanoom veličine Nano mogu lako da se dobiju od strane visokih energetskih komplikacija. Kada je u akustičnoj oblasti došlo do povećanja čestica.

Disperzija u surfactant

Zbog efektne ultrasonske čestice, upotreba surfactants je od suštinskog značaja za sprečavanje deagglomeration poticnog podzakonskih čestica i od Nanoa. Manja je veličina čestica, što je viši koeficijent apect površine, koji mora biti prekriven surfactant da bi ih zadržavao u suspenziji i da bi se izbegla čestice čestica (agglomeration). Prednost ultrasisanja utiče na efekat širenja: istovremeno do brušenja i fragmentacije, ultrazvuci su se raspršili sa surfactant, kako bi se agglomeration od Nano čestica (skoro) potpuno Izbegavao.

Industrijska proizvodnja

Da služi za tržište sa visokim kvalitetom Nano materijalom koji izražava izuzetne funkcionalnosti, zahteva se pouzdana procesna oprema. Ultrasonicatori sa do 16kW po jedinici koja je u neograničenom grupu dozvoljava Fort-u da obrađuje praktično neograničene tokove podataka. Zahvaljujući potpuno linearnoj scalenosti ultrasonnih procesa, ultrazvučne aplikacije mogu biti bez rizika testirane u laboratoriji, optimizovane u gornjoj Skali, a zatim implementirane bez problema u proizvodnoj liniji. Pošto ultrasonični ujednačaj ne zahteva veliki prostor, može da bude čak i retroopremljen u postojećim tokovima procesa. Operacija je laka i može se nadgledati i pokrenuti putem daljinskog upravljača, dok je održavanje ultrasonični sistem gotovo zanemaransto.

Raspodela veličine čestica i SEM slika legura na bazi Bi2Te3 pre i posle ultrasonne glodalice. A – Raspodela veličine čestica; B – SEM slika pre ultrasonne glodalice; C – SEM slika nakon ultrasonice za 4 h; D – SEM slika nakon ultrasonice za 8 h.
Izvor: Marquez-Garcia et Al. 2015.

Literatura/reference