Hielscher Ultrasonics
เรายินดีที่จะพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ
โทรหาเรา: +49 3328 437-420
ส่งอีเมลถึงเรา: info@hielscher.com

สูตรอัลตราโซนิกของคอมโพสิตเสริมแรง

  • คอมโพสิตแสดงคุณสมบัติของวัสดุที่เป็นเอกลักษณ์เช่นความเสถียรทางความร้อนที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญโมดูลัสยืดหยุ่นความต้านทานแรงดึงความต้านทานการแตกหักดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตผลิตภัณฑ์ท่อร่วม
  • Sonication ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าผลิตนาโนคอมโพสิตคุณภาพสูงด้วย CNTs กราฟีน ฯลฯ ที่มีการกระจายตัวสูง
  • อุปกรณ์อัลตราโซนิกสําหรับการกําหนดคอมโพสิตเสริมแรงมีอยู่ในระดับอุตสาหกรรม

นาโนคอมโพสิต

นาโนคอมโพสิตมีความโดดเด่นในด้านคุณสมบัติทางกล ไฟฟ้า ความร้อน ออปติคัล ไฟฟ้าเคมี และ/หรือตัวเร่งปฏิกิริยา
เนื่องจากอัตราส่วนพื้นผิวต่อปริมาตรของเฟสเสริมแรงที่สูงเป็นพิเศษและ/หรืออัตราส่วนภาพที่สูงเป็นพิเศษนาโนคอมโพสิตจึงมีประสิทธิภาพมากกว่าคอมโพสิตทั่วไปอย่างมีนัยสําคัญ อนุภาคนาโน เช่น ซิลิกาทรงกลม แผ่นแร่ เช่น กราฟีนหรือดินเหนียวที่ขัดผิว หรือเส้นใยนาโน เช่น ท่อนาโนคาร์บอนหรือเส้นใยไฟฟ้าสปันมักใช้ในการเสริมแรง
ตัวอย่างเช่นมีการเพิ่มท่อนาโนคาร์บอนเพื่อปรับปรุงการนําไฟฟ้าและความร้อนนาโนซิลิกาถูกนํามาใช้เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลความร้อนและการกันน้ํา อนุภาคนาโนชนิดอื่น ๆ ให้คุณสมบัติทางแสงคุณสมบัติไดอิเล็กทริกความต้านทานความร้อนหรือคุณสมบัติทางกลเช่นความแข็งความแข็งแรงและความต้านทานต่อการกัดกร่อนและความเสียหาย

ตัวอย่างสําหรับนาโนคอมโพสิตสูตรอัลตราโซนิก:

  • ท่อนาโนคาร์บอน (CNT) ในเมทริกซ์ไวนิลเอสเทอร์
  • CNTs / หัวหอมคาร์บอน / เพชรนาโนในเมทริกซ์โลหะนิกเกิล
  • CNTs ในเมทริกซ์แมกนีเซียมอัลลอยด์
  • CNT ในเมทริกซ์โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA)
  • ท่อนาโนคาร์บอนหลายผนัง (MWCNT) ในเมทริกซ์อีพอกซีเรซิน (โดยใช้เมทิลเตตระไฮโดรฟทาลิกแอนไฮไดรด์ (MTHPA) เป็นสารบ่ม)
  • กราฟีนออกไซด์ในเมทริกซ์โพลี (ไวนิลแอลกอฮอล์) (PVA)
  • อนุภาคนาโน SiC ในเมทริกซ์แมกนีเซียม
  • นาโนซิลิกา (Aerosil) ในเมทริกซ์โพลีสไตรีน
  • เหล็กออกไซด์แม่เหล็กในเมทริกซ์โพลียูรีเทน (PU) แบบยืดหยุ่น
  • นิกเกิลออกไซด์ในกราไฟท์ / โพลี (ไวนิลคลอไรด์)
  • อนุภาคนาโนไททาเนียในเมทริกซ์กรดโพลีแลคติก-โคไกลโคลิก (PLGA)
  • นาโนไฮดรอกซีอะพาไทต์ในเมทริกซ์กรดโพลีแลคติก-โคไกลโคลิก (PLGA)

การกระจายอัลตราโซนิก

พารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยําและปรับให้เข้ากับองค์ประกอบของวัสดุและคุณภาพผลผลิตที่ต้องการ การกระจายตัวด้วยอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่แนะนําในการรวมอนุภาคนาโน เช่น CNTs หรือกราฟีนเข้ากับนาโนคอมโพสิต การทดสอบเป็นเวลานานในระดับวิทยาศาสตร์และนําไปใช้ในโรงงานผลิตอุตสาหกรรมหลายแห่งการกระจายอัลตราโซนิกและการกําหนดนาโนคอมโพสิตเป็นวิธีการที่มั่นคง ประสบการณ์อันยาวนานของ Hielscher ในการประมวลผลอัลตราโซนิกของวัสดุนาโนช่วยให้มั่นใจได้ถึงการให้คําปรึกษาอย่างลึกซึ้งคําแนะนําของการตั้งค่าอัลตราโซนิกที่เหมาะสมและความช่วยเหลือในระหว่างการพัฒนากระบวนการและการเพิ่มประสิทธิภาพ
ส่วนใหญ่อนุภาคนาโนเสริมแรงจะกระจายตัวเข้าไปในเมทริกซ์ในระหว่างการประมวลผล เปอร์เซ็นต์น้ําหนัก (เศษส่วนมวล) ของช่วงวัสดุนาโนที่เพิ่มเข้ามาในระดับที่ต่ํากว่าเช่น 0.5% ถึง 5% เนื่องจากการกระจายตัวที่สม่ําเสมอซึ่งทําได้โดย sonication ช่วยให้สามารถประหยัดฟิลเลอร์เสริมแรงและประสิทธิภาพการเสริมแรงที่สูงขึ้น
การประยุกต์ใช้อัลตราโซนิกทั่วไปในการผลิตคือการกําหนดคอมโพสิตอนุภาคนาโน-เรซิน ในการผลิตไวนิลเอสเทอร์เสริม CNT จะใช้ sonication เพื่อกระจายและทําให้ CNT ทํางานได้ CNT-ไวนิลเอสเทอร์เหล่านี้มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกลที่เพิ่มขึ้น
คลิกที่นี่เพื่ออ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกระจายตัวของ CNTs!

อนุภาคอนินทรีย์สามารถทํางานได้โดยอัลตราโซนิก

อนุภาคนาโนที่ทํางานด้วยอัลตราโซนิก

การขอข้อมูล







อุปกรณ์อัลตราโซนิกสําหรับโต๊ะและการผลิตเช่น UIP1500hd ให้เกรดอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ (คลิกเพื่อขยาย!)

อุปกรณ์อัลตราโซนิก UIP1500hd ด้วยเครื่องปฏิกรณ์แบบไหลผ่าน

กราฟีน

กราฟีนมีคุณสมบัติทางกายภาพที่ยอดเยี่ยมอัตราส่วนภาพสูงและความหนาแน่นต่ํา กราฟีนและกราฟีนออกไซด์ถูกรวมเข้ากับเมทริกซ์คอมโพสิตเพื่อให้ได้โพลีเมอร์ที่มีน้ําหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง เพื่อให้ได้การเสริมแรงเชิงกลแผ่นกราฟีน / เกล็ดเลือดจะต้องกระจายตัวอย่างละเอียดมากสําหรับแผ่นกราฟีนที่จับตัวกันจะ จํากัด ผลการเสริมแรงอย่างมาก
การวิจัยทางวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าขนาดของการปรับปรุงส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระดับการกระจายตัวของแผ่นกราฟีนในเมทริกซ์ เฉพาะกราฟีนที่กระจายตัวเป็นเนื้อเดียวกันเท่านั้นที่ให้ผลที่ต้องการ เนื่องจากความไม่ชอบน้ําที่แข็งแกร่งและแรงดึงดูดของแวนเดอร์วาลกราฟีนจึงมีแนวโน้มที่จะรวมตัวและรวมตัวเป็นเกล็ดของแผ่นชั้นเดียวที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างอ่อนแอ
ในขณะที่เทคนิคการกระจายตัวทั่วไปมักไม่สามารถสร้างการกระจายตัวของกราฟีนที่เป็นเนื้อเดียวกันและไม่เสียหาย แต่อัลตราโซนิกกําลังสูงจะสร้างการกระจายตัวของกราฟีนคุณภาพสูง เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher จัดการกับกราฟีนที่บริสุทธิ์กราฟีนออกไซด์และกราฟีนออกไซด์ที่ลดลงจากความเข้มข้นต่ําถึงสูงและจากขนาดเล็กไปจนถึงปริมาณมากโดยไม่ยุ่งยาก ตัวทําละลายที่ใช้กันทั่วไปคือ N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) แต่ด้วยอัลตราโซนิกกําลังสูง กราฟีนสามารถกระจายตัวในตัวทําละลายที่มีจุดเดือดต่ําได้ไม่ดี เช่น อะซิโตน คลอโรฟอร์ม IPA และไซโคลเฮกซาโนน
คลิกที่นี่เพื่ออ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการขัดผิวกราฟีนจํานวนมาก!

ท่อนาโนคาร์บอนและวัสดุนาโนอื่น ๆ

อัลตราโซนิกกําลังได้รับการพิสูจน์แล้วว่าส่งผลให้เกิดการกระจายตัวของวัสดุนาโนต่างๆ ในขนาดละเอียด รวมถึงท่อนาโนคาร์บอน (CNTs), SWNTs, MWNTs, ฟูลเลอรีน, ซิลิกา (SiO2), ไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2), เงิน (Ag), สังกะสีออกไซด์ (ZnO), เซลลูโลสนาโนไฟบริลเลต และอื่นๆ อีกมากมาย โดยทั่วไป sonication มีประสิทธิภาพเหนือกว่าเครื่องกระจายตัวทั่วไปและสามารถบรรลุผลลัพธ์ที่ไม่เหมือนใคร
นอกเหนือจากการกัดและกระจายอนุภาคนาโนแล้วผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมยังทําได้โดยการสังเคราะห์อนุภาคนาโนผ่านการตกตะกอนอัลตราโซนิก (การสังเคราะห์จากล่างขึ้นบน) มีการสังเกตว่าขนาดอนุภาค เช่น แมกนีไทต์ที่สังเคราะห์ด้วยอัลตราโซนิก โซเดียมซิงค์โมลิบเดต และอื่นๆ นั้นต่ํากว่าเมื่อเทียบกับที่ได้จากวิธีการทั่วไป ขนาดที่ต่ํากว่านั้นเกิดจากอัตราการเกิดนิวเคลียสที่เพิ่มขึ้นและรูปแบบการผสมที่ดีขึ้นเนื่องจากแรงเฉือนและความปั่นป่วนที่เกิดจากโพรงอากาศอัลตราโซนิก
คลิกที่นี่เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการตกตะกอนจากล่างขึ้นบนด้วยอัลตราโซนิก!

การทํางานของอนุภาคอัลตราโซนิก

พื้นที่ผิวจําเพาะของอนุภาคจะเพิ่มขึ้นตามการลดขนาด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในนาโนเทคโนโลยีการแสดงออกของลักษณะวัสดุจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญโดยพื้นที่ผิวที่ขยายใหญ่ขึ้นของอนุภาค พื้นที่ผิวสามารถเพิ่มขึ้นและปรับเปลี่ยนด้วยอัลตราโซนิกได้โดยการติดโมเลกุลที่ใช้งานได้ที่เหมาะสมบนพื้นผิวอนุภาค เกี่ยวกับการประยุกต์ใช้และการใช้วัสดุนาโนคุณสมบัติของพื้นผิวมีความสําคัญพอๆ กับคุณสมบัติของแกนอนุภาค
อนุภาคที่ทํางานได้ด้วยอัลตราโซนิกใช้กันอย่างแพร่หลายในโพลีเมอร์คอมโพสิต & ไบโอคอมโพสิต, นาโนฟลูอิด, อุปกรณ์ประกอบ, ยานาโน ฯลฯ โดยการทํางานของอนุภาคลักษณะเช่นความเสถียรความแข็งแรง & ความแข็ง, ความสามารถในการละลาย, การกระจายตัวของความหลากหลาย, การเรืองแสง, แม่เหล็ก, superparamagnetism, การดูดซึมแสง, ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสูง, โฟโตลูมิสซินซ์ ฯลฯ ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก
อนุภาคทั่วไปที่ใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์ด้วย Hielscher’ ระบบอัลตราโซนิก ได้แก่ CNTs, SWNTs, MWNTs, กราฟีน, กราไฟท์, ซิลิกา (SiO2), นาโนไดมอนด์, แมกนีไทต์ (เหล็กออกไซด์, Fe3O4), อนุภาคนาโนเงิน, อนุภาคนาโนทอง, รูพรุน & อนุภาคนาโน mesoporous เป็นต้น
คลิกที่นี่เพื่อดูบันทึกการใช้งานที่เลือกสําหรับการรักษาอนุภาคอัลตราโซนิก!

เครื่องกระจายอัลตราโซนิก

อุปกรณ์กระจายอัลตราโซนิกของ Hielscher มีให้สําหรับห้องปฏิบัติการการผลิตแบบตั้งโต๊ะและอุตสาหกรรม เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher มีความน่าเชื่อถือทนทานใช้งานง่ายและทําความสะอาด อุปกรณ์นี้ได้รับการออกแบบมาสําหรับการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันภายใต้สภาวะงานหนัก ระบบอัลตราโซนิกสามารถใช้สําหรับการประมวลผลแบบแบทช์และแบบอินไลน์ – ยืดหยุ่นและปรับให้เข้ากับกระบวนการและความต้องการของคุณได้อย่างง่ายดาย

แบทช์อัลตราโซนิกและความจุแบบอินไลน์

ปริมาณแบทช์ อัตราการไหล อุปกรณ์ที่แนะนํา
5 ถึง 200 มล. 50 ถึง 500 มล. / นาที UP200 ฮิต, ยูพี 400 เอส
0.1 ถึง 2L 0.25 ถึง 2m3/ชั่วโมง UIP1000hd, UIP2000hd
0.4 ถึง 10L 1 ถึง 8 เมตร3/ชั่วโมง ยูไอพี 4000
ไม่ 4 ถึง 30 เมตร3/ชั่วโมง UIP16000
ไม่ สูงกว่า 30 เมตร3/ชั่วโมง คลัสเตอร์ของ uip10000 หรือ UIP16000

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

โปรดใช้แบบฟอร์มด้านล่างหากคุณต้องการขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิก เรายินดีที่จะเสนอระบบอัลตราโซนิกที่ตอบสนองความต้องการของคุณ












เครื่องอัลตราโซนิก UP200S สําหรับการดัดแปลงอนุภาคและการลดขนาด (คลิกเพื่อขยาย!)

อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการอัลตราโซนิกสําหรับการทํางานของอนุภาค

วรรณกรรม/อ้างอิง

  • Kapole, SA:; บันวาส, BA; ปินจารี, DV; โกเกต, PR; กุลคามิ, RD; โซนาวาเน่, SH; ปันดิต, AB (2014): “การตรวจสอบประสิทธิภาพการยับยั้งการกัดกร่อนของนาโนเม็ดสีโซเดียมสังกะสีโมลิบเดตที่เตรียมด้วยอัลตราโซนิกในการเคลือบอีพ็อกซี่โพลีเอไมด์สองแพ็ค อินเทอร์เฟซคอมโพสิต 21/9, 2015 833-852.
  • นิกเจ, เอ็มเอ็มเอ; โมกัดดัม, ST; Noruzian, M. (2016): การเตรียมนาโนคอมโพสิตโฟมโพลียูรีเทนแม่เหล็กใหม่โดยใช้อนุภาคนาโนเปลือกแกน Polímeros vol.26 ฉบับที่ 4, 2016.
  • โทลาสซ์, เจ.; สเตนเกิล, วี.; Ecorchard, P. (2014): การเตรียมวัสดุคอมโพสิตของกราฟีนออกไซด์ – โพลีสไตรีน การประชุมนานาชาติครั้งที่ 3 ด้านสิ่งแวดล้อม เคมี และชีววิทยา IPCBEE ฉบับที่ 78, 2014.


ข้อเท็จจริงที่ควรค่าแก่การรู้

เกี่ยวกับวัสดุคอมโพสิต

วัสดุคอมโพสิต (หรือที่เรียกว่าวัสดุองค์ประกอบ) ถูกอธิบายว่าเป็นวัสดุที่ทําจากส่วนประกอบตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปซึ่งมีคุณสมบัติทางกายภาพหรือทางเคมีที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสําคัญ เมื่อรวมวัสดุที่เป็นส่วนประกอบเหล่านั้นเข้าด้วยกัน – สิ่งที่เรียกว่าคอมโพสิต – ผลิตขึ้นซึ่งแสดงลักษณะที่แตกต่างจากส่วนประกอบแต่ละชิ้น ส่วนประกอบแต่ละส่วนยังคงแยกจากกันและแตกต่างภายในโครงสร้างสําเร็จรูป
วัสดุใหม่มีคุณสมบัติที่ดีกว่า เช่น แข็งแรงกว่า เบากว่า ทนทานกว่า หรือราคาถูกกว่าเมื่อเทียบกับวัสดุทั่วไป การปรับปรุงนาโนคอมโพสิตมีตั้งแต่คุณสมบัติทางกลไฟฟ้า / นําไฟฟ้า ความร้อน ออปติคัล ไฟฟ้าเคมี ไปจนถึงคุณสมบัติตัวเร่งปฏิกิริยา

วัสดุคอมโพสิตทางวิศวกรรมทั่วไป ได้แก่ :

  • ชีวคอมโพสิต
  • พลาสติกเสริมแรง เช่น โพลีเมอร์เสริมแรงด้วยไฟเบอร์
  • คอมโพสิตโลหะ
  • คอมโพสิตเซรามิก (เมทริกซ์เซรามิกและคอมโพสิตเมทริกซ์โลหะ)

โดยทั่วไปแล้ววัสดุคอมโพสิตจะใช้สําหรับวัสดุก่อสร้างและโครงสร้าง เช่น ตัวเรือ เคาน์เตอร์ ตัวถังรถ อ่างอาบน้ํา ถังเก็บ หินแกรนิตเทียม และอ่างหินอ่อนเพาะเลี้ยง ตลอดจนในยานอวกาศและเครื่องบิน

คอมโพสิตยังสามารถใช้เส้นใยโลหะเสริมโลหะอื่นๆ เช่น คอมโพสิตเมทริกซ์โลหะ (MMC) หรือคอมโพสิตเมทริกซ์เซรามิก (CMC) ซึ่งรวมถึงกระดูก (ไฮดรอกซีอะพาไทต์เสริมด้วยเส้นใยคอลลาเจน) เซอร์เมท (เซรามิกและโลหะ) และคอนกรีต
คอมโพสิตมวลรวมเมทริกซ์อินทรีย์ / เซรามิก ได้แก่ แอสฟัลต์คอนกรีตโพลีเมอร์แอสฟัลต์สีเหลืองอ่อนลูกกลิ้งสีเหลืองอ่อนไฮบริดคอมโพสิตทันตกรรมโฟมวากยสัมพันธ์และหอยมุก

เกี่ยวกับผลกระทบอัลตราโซนิกต่ออนุภาค

คุณสมบัติของอนุภาคสามารถสังเกตได้เมื่อขนาดอนุภาคลดลงในระดับหนึ่ง (เรียกว่าขนาดวิกฤต) เมื่อขนาดอนุภาคถึงระดับนาโนเมตรปฏิสัมพันธ์ที่ส่วนต่อประสานเฟสจะดีขึ้นอย่างมากซึ่งเป็นสิ่งสําคัญในการเพิ่มลักษณะของวัสดุ ด้วยเหตุนี้ อัตราส่วนพื้นที่ผิว : ปริมาตรของวัสดุที่ใช้สําหรับการเสริมแรงในนาโนคอมโพสิตจึงมีความสําคัญมากที่สุด นาโนคอมโพสิตมีข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยีและเศรษฐกิจสําหรับเกือบทุกภาคส่วนของอุตสาหกรรม รวมถึงการบินและอวกาศ ยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ เทคโนโลยีชีวภาพ เภสัชกรรม และการแพทย์ ข้อได้เปรียบที่สําคัญอีกประการหนึ่งคือความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
อัลตราซาวนด์กําลังช่วยเพิ่มความสามารถในการเปียกและการทําให้เป็นเนื้อเดียวกันระหว่างเมทริกซ์และอนุภาคโดยการผสมและการกระจายตัวอย่างเข้มข้น – สร้างโดย โพรงอากาศอัลตราโซนิก. เนื่องจาก sonication เป็นวิธีการกระจายตัวที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและประสบความสําเร็จมากที่สุดเมื่อพูดถึงวัสดุนาโนระบบอัลตราโซนิกของ Hielscher จึงได้รับการติดตั้งในห้องปฏิบัติการโรงงานนําร่องและการผลิตทั่วโลก

เรายินดีที่จะพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการของคุณ

Let's get in contact.