Hielscher ультразвукова технологія

Ультразвукове диспергування кремнезему (SiO2)

Кремній використовується в різних галузях промисловості для її стійкості до стирання, електроізоляції та високої термостійкості. Ультразвукове розсіювання допомагає використати потенціал кремнезему шляхом поліпшення якості дисперсії.

Кремнеземи

Кремнезем (SiO2) це багатофункціональна кераміка матеріал, який використовується в різні галузі для поліпшення поверхонь і механічних властивостей різноманітних матеріалів. Він використовується як наповнювач, продуктивна добавка, реологічний модифікатор або допоміжна обробка у багатьох препаратах, таких як фарби & покриття, пластмаси, синтетичний каучук, клеї, герметики або ізоляційні матеріали. Зокрема, існує диоксид кремнію (аморфний діоксид кремнію) або мікросилікату доданий до бетону для поліпшення міцність бетону і довговічність. Кремній діоксид також використовується у вогнетривких бетонах, щоб зменшити пористість і підвищити міцність шляхом поліпшення твердих частинок.

Дисперсія кремнію

Кремній діє у широкому діапазоні гідрофільний і гідрофобний форм і зазвичай використовується в надзвичайно тонкий розмір частинок. Як правило, після зволоження кремнеземи не добре розкидані. Це також додає багато мікропузинок до складу продукту.

Для більшості кремнезему, а хороша і рівномірна дисперсія це важливо. Зокрема, коли використовується в покриттях і лаках до покращує стійкість до подряпин, частинки кремнезему повинні бути досить малими, щоб не заважати видимій світлу уникати туману та підтримувати прозорість. Для більшості покриттів кремнезем повинен бути меншим за 40 нм для виконання цієї вимоги. Для інших застосувань, агломерація частинок перешкоджає кожній окремій частині кремнезему взаємодіяти з навколишніми середовищами.

Ультразвукова обробка була доведена до мене більш ефективний при диспергуванні кремнезему ніж інші методи змішування з високим ступенем зсуву. На малюнку нижче показано типовий результат ультразвукового розсіювання пікано-кремнезему у воді. Вимірювання були отримані з використанням a Malvern Mastersizer 2000.

Розподіл частинок за розміром кремнезему в водному розчині до і після ультразвуку

Починаючи (зелена крива) при розмірах частинок агломерату більше 200 мікрон (D50) більшість часток зменшилася до менш ніж 200 нанометрів. Очевидна хвоста частина вправо випливає з матеріального складу (агломерати та більші праймеристи). Хоча агломерати легко зменшуються, для обробки більших первинних часток потрібна більш тривала обробка.

Ефективність обробки при зменшенні розміру кремнію

Ефективність обробки ультразвуку при диспергуванні кремнезему була порівняна з іншими способами змішування з високим ступенем зсуву, такими як IKA Ultra-Turrax Поль і Шуберт. Поль порівнював зменшення розміру частинок в аеросилі 90 (2мас.%) У воді, використовуючи ультратурракс (роторно-статор-система) в різних умовах, ніж у UIP1000hd (ультразвуковий пристрій) в безперервному режимі Графік нижче показує результати.

Порівняння UltraTurrax та ультразвуку при диспергуванні кремнезему у воді

У результаті його дослідження Поль дійшов висновку, що “При постійному специфічному
енергія ЕV ультразвук є більш ефективним, ніж
ротор-статор-система
.”
і це “Застосована частота ультразвуку в діапазоні від 20 кГц до 30 кГц не має суттєвого впливу на
дисперсійний процес.”

Наведені малюнки показують результати, які отримав Pohl, що одержують кремнієві гранули, що опромінюють спрей. (Клацніть на зображення для збільшення!)

Запитати більше інформації!

Будь ласка, використовуйте форму нижче, якщо ви бажаєте зажадати додаткову інформацію щодо використання ультразвуку при диспергуванні кремнезему. Ми будемо раді запропонувати вам ультразвукову систему, яка відповідатиме вашим вимогам.









Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Література

  • Маркус Поль, Гелмар Шубер (2004): Дисперсія та деагломерація наночастинок у водних розчинах, 2004 Partec