Ultraljudsbehandling Förbättrad geopolymerisation

Geopolymerer utgör ett lovande alternativ till traditionella cementbaserade material och erbjuder miljömässiga, mekaniska och hållbarhetsfördelar. Ultraljudsdispersion är en mycket effektiv teknik för att producera geopolymerer med utmärkta materialegenskaper. Ultraljudsbehandling är en mycket effektiv blandningsmetod som möjliggör ekonomisk produktion av högpresterande geopolymerer i stora mängder.

Förbättrad geopolymerisation med Power Ultrasound

Geopolymerisation kräver noggrann och kraftig blandning för att säkerställa optimal kontakt mellan dess komponenter, vilket underlättar fullständig polymerisation. Tillämpningen av kraftultraljud inducerar intensiva skjuvkrafter, vilket främjar den nödvändiga blandningen och homogeniseringen, samtidigt som det tillför energi som bidrar till snabb och grundlig geopolymerisation. Power ultraljud har förbättrat geopolymerisationskinetiken genom att främja bättre dispersion av reaktanter och underlätta nedbrytningen av agglomerat, vilket leder till förbättrade reaktionshastigheter och produktkvalitet.

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Ultraljudsdispergeringsmaskin MultiSonoReactor med 16 000 watt dispergeringskapacitet för blandning av reagenser och påskyndade katalytiska extraktionsprocesser

MultiSonoReactor med 16kW ultraljudseffekt för inline geopolymerisation i produktionsskala

Ultraljud blandning och dispergering kan främja geopolymerisation genom flera mekanismer:

  • Förbättrad reaktivitet: Ultraljudsenergi ökar reaktiviteten hos geopolymerprekursorerna genom att främja upplösningen av silikater och aluminater, som är nyckelkomponenter i geopolymerisationsreaktioner. Den akustiska kavitationseffekten som genereras av ultraljudsvågor skapar lokaliserade hotspots, vilket ökar upplösningskinetiken och förbättrar den totala reaktionshastigheten. Ultraljudsbehandling påskyndar upplösningen av aluminsilikatprekursorer och polymerisation av silikatarter, vilket leder till kortare bearbetningstider och snabbare härdning av geopolymermaterial.
  • Homogen blandning: Ultraljudsblandning säkerställer enhetlig spridning av prekursorer i geopolymermatrisen. Denna homogena fördelning av reaktanter underlättar bildandet av en mer enhetlig och väldefinierad geopolymerstruktur, vilket leder till förbättrade mekaniska egenskaper och övergripande prestanda.
  • Minskning av partikelstorlek: Power ultrasound bryter också ner större partiklar i mindre storlekar, vilket ökar den yta som är tillgänglig för reaktion. Denna finare partikelstorlek främjar kontakten mellan reaktanter och påskyndar geopolymerisationsprocessen.
  • Eliminering av agglomerat: Ultraljudsblandning hjälper till att bryta upp agglomerat eller kluster av partiklar, vilket säkerställer bättre gränssnittskontakt mellan enskilda partiklar och främjar effektivare geopolymerisation.
  • Dessa ultraljudsinducerade mekanismer bidrar tillsammans till förbättringen av geopolymerisationskinetiken och utvecklingen av geopolymermaterial med förbättrade egenskaper.

    Power-ultraljud för förbättrad tillverkning av byggmaterial

    Kraftultraljud har dykt upp som en pålitlig teknik för tillverkning av bygg- och konstruktionsmaterial, inklusive cement, betong, geopolymerer och andra förträngningsmaterial. Ultraljudsbearbetning innebär applicering av lågfrekventa ultraljudsvågor på ett flytande eller uppslamningsmedium, vilket leder till en rad positiva effekter på materialegenskaper och bearbetningsegenskaper. Forskare och branschfolk har i allt högre grad insett ultraljudets potential att förbättra prestanda, effektivitet och hållbarhet hos byggmaterial. Denna introduktion ger en översikt över tillämpningarna och fördelarna med kraftultraljud vid tillverkning av byggnads- och konstruktionsmaterial.

    Ultrasonicator UP200St (200W) spridning kimrök i vatten med 1%wt Tween80 som ytaktivt medel.

    Ultraljud dispersion av kol svart med ultrasonicator UP200St

    Video miniatyr

    • Cement: Ultraljudsbehandling kan förbättra hydratiseringskinetiken hos cementbaserade material genom att främja upplösningen av klinkerfaser och påskynda bildandet av hydratiseringsprodukter. Detta resulterar i kortare härdningstider, förbättrad tidig hållfasthetsutveckling och förbättrad hållbarhet hos betongkonstruktioner. Dessutom kan ultraljud underlätta spridningen av tillsatser och kompletterande cementbaserade material, såsom flygaska och slagg, vilket leder till mer hållbara och miljövänliga cementkompositioner.
      Läs mer om ultraljudsaccelererad härdning och tidig hållfasthetsutveckling av betong!
    • Betong: Ultraljudsblandnings- och härdningstekniker kan förbättra bearbetbarheten, styrkan och hållbarheten hos betongblandningar. Ultraljudsbehandling främjar spridningen av aggregat och förstärkningsfibrer, minskar förekomsten av lufthåligheter och defekter och förbättrar bindningen mellan cementbaserad matris och aggregat. Detta resulterar i betong med högre tryckhållfasthet, förbättrad motståndskraft mot sprickbildning och nedbrytning och förbättrad långsiktig prestanda under olika miljöförhållanden.
      Lär dig mer om de positiva effekterna av ultraljudsbehandling på hydrering i cement!
    • Geopolymerer: Ultraljudsbearbetning spelar en avgörande roll i syntes och härdning av geopolymerer, som är miljövänliga alternativ till traditionella cementbaserade material. Ultraljudsbehandling främjar upplösningen av aluminiumsilikatprekursorer, påskyndar polymerisationen av silikatarter och förbättrar homogeniseringen av reaktanter, vilket leder till snabbare härdning och överlägsna mekaniska egenskaper hos geopolymerprodukter. Dessutom kan ultraljud förbättra de reologiska egenskaperna och bearbetbarheten hos geopolymeruppslamningar, vilket möjliggör tillverkning av komplexa former och strukturer.
    • Andra byggmaterial: Power ultrasound har olika tillämpningar vid tillverkning av olika byggmaterial, inklusive murbruk, injekteringsbruk, gips och isoleringsprodukter. Ultraljudsbehandling kan förbättra spridningen av tillsatser, fyllmedel och förstärkningsmedel, optimera mikrostrukturen och porositeten hos material och förbättra deras termiska och mekaniska egenskaper. Speciellt när det gäller enhetlig införlivning av nanomaterial bidrar ultraljudsdispersion och geagglomeration till kvaliteten och prestandan hos byggmaterial i arkitektoniska och infrastrukturapplikationer.
      Läs mer om överlägsen spridning av nanomaterial med hjälp av ultraljudsbehandling!

     

    Videon visar ultraljud blandning och spridning av grafit i 250mL epoxiharts (Toolcraft L), med hjälp av en ultraljud homogenisator (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics gör utrustning för att sprida grafit, grafen, kol-nanorör, nanotrådar eller fyllmedel i labbet eller i produktionsprocesser med hög volym. Typiska tillämpningar är dispergerande nanomaterial och mikromaterial under funktionaliseringsprocessen eller för spridning till hartser eller polymerer.

    Blanda epoxiharts med grafitfyllmedel med ultraljudshomogenisator UP400St (400 watt)

    Video miniatyr

     

    Högpresterande sonikatorer för produktion av geoppolymerer

    Ultraljudsdispergerare för geopolymersyntes: Ultraljudshomogenisator UIP1000hdT för bänktester som formulerar högpresterande geopolymererHielscher sonikatorer kan producera intensiv akustisk kavitation, vilket leder till bildning och kollaps av mikroskopiska bubblor i det flytande mediet. Denna process resulterar i mycket effektiv blandning och homogenisering av geopolymerprekursormaterialen, vilket säkerställer enhetlig fördelning av reaktanter och förbättrar kvaliteten på slutprodukten. Hielscher Ultrasonics industriella ultraljudsprocessorer kan leverera mycket höga amplituder. Amplituder på upp till 200 μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7-drift. Den kontinuerliga bearbetningen med hjälp av en ultraljudsflödescell gör det möjligt att sonikera stora volymer under exakt kontrollerade förhållanden, vilket garanterar kontinuerligt geopolymerisation av hög kvalitet.
    Ultraljudsdispergerare för geopolymersyntes i alla skalor: Hielscher erbjuder en rad ultraljudsutrustning med varierande effektkapacitet och bearbetningsvolymer, vilket möjliggör skalbarhet och anpassning enligt de specifika kraven för geopolymertillverkningsprocesser. Oavsett om det är experiment i laboratorieskala i batcher eller inline-produktion i industriell skala, kan Hielscher sonikatorer anpassas för att möta behoven hos olika applikationer.
    Styrkor med ultraljudsbearbetning – inklusive förbättrad homogenisering, accelererad reaktionskinetik, minskning av partikelstorlek, förbättrade mekaniska egenskaper och skalbarhet – göra Hielscher till en kraftfull teknik för att optimera geopolymersyntesen och främja utvecklingen av hållbara byggmaterial. Hielscher sonikatorer erbjuder starka fördelar för geopolymertillverkning och ger dig en framkant när det gäller geopolymerproduktion.

    Ultraljudssond med hög prestanda UIP16000 för högvolymprocesser såsom homogenisering, dispergering, emulgering, fräsning eller geopolymerisation.

    Ultraljudsbehandling UIP16000 för dispergering av byggmaterial som geopolymerer eller cementbaserade material.

    Varför Hielscher Ultrasonics?

    • hög effektivitet
    • Toppmodern teknik
    • Tillförlitlighet & Robusthet
    • Justerbar, exakt processtyrning
    • Batch & Inline
    • för valfri volym
    • intelligent programvara
    • smarta funktioner (t.ex. programmerbar, dataprotokoll, fjärrkontroll)
    • Enkelt och säkert att använda
    • lågt underhåll
    • CIP (clean-in-place)

    Design, tillverkning och rådgivning – Kvalitet tillverkad i Tyskland

    Hielscher ultrasonicators är kända för sina högsta kvalitets- och designstandarder. Robusthet och enkel användning möjliggör smidig integration av våra ultrasonicators i industrianläggningar. Tuffa förhållanden och krävande miljöer hanteras enkelt av Hielscher ultrasonicators.

    Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultrasonicators med state-of-the-art teknik och användarvänlighet. Naturligtvis är Hielscher ultrasonicators CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.

    Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera:

    batch Volym Flödeshastighet Rekommenderade Devices
    10 till 2000 ml 20 till 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
    0.1 till 20L 0.2 till 4L / min UIP2000hdT
    10 till 100 liter 2 till 10 1 / min UIP4000hdT
    15 till 150L 3 till 15 liter/min UIP6000hdT
    n.a. 10 till 100 l / min UIP16000
    n.a. större kluster av UIP16000

    Kontakta oss! / Fråga oss!

    Be om mer information

    Använd formuläret nedan för att begära ytterligare information om ultraljud processorer, applikationer och pris. Vi kommer gärna att diskutera din process med dig och erbjuda dig ett ultraljudssystem som uppfyller dina krav!









    Observera att våra Integritetspolicy.


    Ultraljud hög skjuvning homogenisatorer används i labb, bänk-top, pilot och industriell bearbetning.

    Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer för blandning av applikationer, spridning, emulgering och utvinning på labb, pilot och industriell skala.



    Litteratur / Referenser

    Fakta Värt att veta

    Vad är geopolymerer och vad används de till?

    Geopolymerer är oorganiska polymerer eller aluminiumsilikatmaterial som vanligtvis syntetiseras genom alkalisk aktivering av aluminiumsilikatprekursorer såsom flygaska, slagg, metakaolin eller naturmaterial som vulkanisk aska. De bildas genom ett polymert nätverk av aluminium- och kiseloxider, där den alkaliska aktivatorn spelar en avgörande roll för att initiera geopolymerisationsreaktionen.
    Dessa material har uppmärksammats som ett hållbart alternativ till traditionell Portlandcementbaserad betong på grund av deras miljövänliga egenskaper och utmärkta tekniska prestanda.

    Geopolymerer används i olika applikationer, inklusive:

  • Byggmaterial: Geopolymerbetong, murbruk och injekteringsbruk används för strukturella och icke-strukturella tillämpningar i byggnader, broar, vägar och infrastrukturprojekt.
  • Eldfasta material: Geopolymerer tål höga temperaturer och används vid tillverkning av eldfasta material för ugnar, ugnar och industriella applikationer.
  • Beläggningar och ytbehandlingar: Geopolymerbaserade beläggningar används för korrosionsskydd, brandbeständighet och vattentätning i infrastruktur-, marin- och industrimiljöer.
  • Immobilisering av avfall: Geopolymerer används för immobilisering och stabilisering av farligt och radioaktivt avfall, vilket ger en säker och miljövänlig avfallshanteringslösning.
  • geopolymerer – Ett grönt alternativ till betong

    Geopolymerer erbjuder ett grönt alternativ till traditionell betong på grund av flera miljövänliga egenskaper. De stora fördelarna med geopolymer som byggmaterial i byggandet inkluderar minskade koldioxidutsläpp, utnyttjande av industriella biprodukter, bevarande av energi och vatten samt dess återvinningsbarhet och hållbarhet. I takt med att medvetenheten om miljöfrågor fortsätter att öka över hela världen erkänns geopolymerer alltmer som en hållbar lösning för att minska byggmaterialens miljöavtryck. Ultraljudsbehandling är en mycket effektiv blandningsteknik som gör det möjligt att producera högpresterande geolpolymerer ekonomiskt vid stora volymer.
     

    • Minskat koldioxidavtryck: Geopolymerer har vanligtvis ett lägre koldioxidavtryck jämfört med traditionell Portlandcementbaserad betong. Produktionen av portlandcement involverar ugnsprocesser med hög temperatur, som släpper ut betydande mängder koldioxid (CO2). Däremot kan geopolymerer syntetiseras vid mycket lägre temperaturer, ibland vid rumstemperatur, vilket resulterar i minskad energiförbrukning och CO2-utsläpp under tillverkningen.
    • Utnyttjande av industriella biprodukter: Geopolymerer använder ofta industriella biprodukter som flygaska, slagg och metakaolin som prekursorer. Dessa material betraktas ofta som avfallsprodukter från andra industrier och skulle annars behöva bortskaffas, vilket bidrar till miljöbelastningen. Genom att införliva dessa biprodukter i geopolymerer avleds de inte bara från deponier, utan de minskar också efterfrågan på jungfruliga råvaror, vilket ytterligare minskar miljöpåverkan.
    • Lägre energiförbrukning: Produktionen av geopolymerer kräver vanligtvis lägre energitillförsel jämfört med portlandcement. Geopolymerisationsprocesser kan ske vid lägre temperaturer och kanske inte kräver den omfattande kalcineringsprocessen som är involverad i cementproduktion. Detta resulterar i minskad energiförbrukning och tillhörande utsläpp av växthusgaser.
    • Hållbarhet och livslängd: Geopolymerer kan uppvisa utmärkta hållbarhetsegenskaper, inklusive hög tryckhållfasthet, låg permeabilitet och motståndskraft mot kemisk korrosion. Som ett resultat kan konstruktioner gjorda av geopolymerer kräva mindre underhåll och reparation under sin livslängd jämfört med traditionell betong. Denna livslängd minskar behovet av frekventa ombyggnader eller utbyten, vilket sparar resurser och minskar den totala miljöpåverkan.
    • Minskad vattenanvändning: Produktion av geopolymerer kräver vanligtvis mindre vatten jämfört med traditionell betong. Blandningsprocessen för geopolymerer innebär ofta minimal vattenhalt, vilket leder till lägre vattenförbrukning och mindre belastning på vattenresurserna.
    • Återvinningsbarhet och återanvändbarhet: Geopolymermaterial kan ofta återvinnas eller återanvändas i slutet av sin livslängd. Till skillnad från traditionell betong, som kan kräva betydande energikrävande bearbetning för återvinning eller bortskaffande, kan geopolymerer brytas ner och återanvändas med lägre miljöpåverkan.

    Högpresterande ultraljud! Hielscher produktsortiment täcker hela spektrumet från den kompakta lab ultrasonicator över bänk-top enheter till fullindustriella ultraljud system.

    Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljud homogenisatorer från Labb till industriell storlek.


    Vi diskuterar gärna din process.

    Låt oss komma i kontakt.