Hielscher ultraljud teknik

Ultraljudsspridning av silika (SiO2)

Kiseldioxid används i olika branscher för sin nötnings beständighet, elektrisk isolering och hög termisk stabilitet. Ultraljud dispergering hjälper till att använda potentialen av kiseldioxid genom att förbättra spridningen kvalitet.

Kiseldioxid applikationer

Kiseldioxid (SiO2) är en multifunktionell keramisk material som används i olika branscher att förbättra ytor och mekaniska egenskaper hos olika material. Det används som Filler, prestanda additiv, reologisk modifierare eller stöd till bearbetning i många produkt formuleringar, såsom färger & plast, syntetgummi, lim, tätnings medel eller isolerings material. I synnerhet kiseldioxid (amorf kiseldioxid) eller mikrokiseldioxid läggas till betong för att förbättra betong styrka och hållbarhet. Kiseldioxid är också används i eldfasta betong för att minska porositet och för att öka styrka genom förbättrad partikel packning.

Kiseldioxid dispersion

Kiseldioxid finns i ett brett spektrum av Hydrofil och Hydrofoba former och används vanligt vis i extremt fin partikel storlek. Typiskt kiseldioxid är inte väl dispergerad efter vätning. Det lägger också till en hel del mikrobubblor till produktens formulering.

För de flesta kiseldioxid- bra och enhetlig spridning är viktigt. I synnerhet när de används i beläggningar och lacker för att förbättra reptålighetmåste kisel partiklarna vara tillräckligt små för att inte störa det synliga ljuset för att undvika dis och bibehålla transparens. För de flesta beläggningar kiseldioxid måste vara mindre än 40nm för att uppfylla detta krav. För andra tillämpningar, partikel tät bebyggelse hindrar varje enskild kiseldioxid partikel att interagera med omgivande media.

Ultraljud bearbetning har visat mig effektivare vid spridning av kiseldioxid än andra blandnings metoder med hög skjuvning. Bilden nedan visar ett typiskt resultat av ultraljud spridning av pyrogenkiseldioxid i vatten. Mätningarna erhölls med hjälp av en Malvern MasterSizer 2000.

Partikel storleks fördelning av kiseldioxid i vatten lösning före och efter ultrasonication

Start (grön kurva) vid en agglomerat partikel storlek på mer än 200 Micron (D50) de flesta av partiklarna reducerades till mindre än 200 nanometer. Den uppenbara tailing till höger, resultat från material sammansättning (agglomerater och större primärverk). Medan agglomeraterna minskar lätt, det tar längre tid att slipa ner större primära partiklar.

Bearbetning effektivitet i kiseldioxid storleks minskning

Bearbetningen effektivitet ultraljud i spridningen av kiseldioxid jämfördes med andra hög-skjuvning blandnings metoder, såsom en IKA Ultra-Turrax av Pohl och Schubert. Pohl jämförde partikel storleks minskningen av Aerosil 90 (2% WT) i vatten med hjälp av en ultra-Turrax (rotor-stator-system) vid olika inställningar med en UIP1000hd (ultraljud enhet) i kontinuerligt läge. Bilden nedan visar resultaten.

Jämförelse av UltraTurrax och ultraljud i Dispersing av kiseldioxid i vatten

Som en följd av studien konstaterade Pohl att “Vid konstant specifik
energi EV ultraljud är effektivare än den
rotor-stator-system
.”
och att “Den tillämpade ultraljudsfrekvensen i intervallet från 20 kHz upp till 30 kHz har ingen större effekt på
dispersionsprocessen.”

Bilderna nedan visar resultaten som Pohl erhöll sonicera spray frysa kvarts granulat. (Klicka på bilderna för större visningar!)

Begär mer information!

Vänligen använd formuläret nedan, om du vill begära ytterligare information om användning av ultraljud i spridning av kiseldioxid. Vi kommer att vara glada att erbjuda dig ett ultraljud system som uppfyller dina krav.









Observera att våra Integritetspolicy.


Litteratur

  • Markus Pohl, Helmar Schubert (2004): Dispersion och deagglomeration av nanopartiklar i vatten lösningar, 2004 Partec