Ультразвукова посилена геополімеризація
Геополімери є перспективною альтернативою традиційним матеріалам на основі цементу, пропонуючи екологічні, механічні переваги та довговічність. Ультразвукове диспергування є високоефективною технікою для отримання геополімерів з відмінними характеристиками матеріалу. Ультразвук являє собою високоефективний метод змішування, що дозволяє економно виробляти високоефективні геополімери у великих кількостях.
Посилена геополімеризація за допомогою потужного ультразвуку
Геополімеризація вимагає ретельного та енергійного перемішування для забезпечення оптимального контакту між його компонентами, що сприяє повній полімеризації. Застосування енергетичного ультразвуку викликає інтенсивні сили зсуву, тим самим сприяючи необхідному перемішуванню та гомогенізації, одночасно забезпечуючи енергію, сприятливу для швидкої та ретельної геополімеризації. Енергетичний ультразвук покращує кінетику геополімеризації, сприяючи кращому дисперсуванню реагентів і полегшуючи розпад агломератів, що призводить до підвищення швидкості реакції та якості продукту.
Ультразвукове змішування та диспергування може сприяти геополімеризації за допомогою кількох механізмів:
Ці ультразвуково індуковані механізми в сукупності сприяють підвищенню кінетики геополімеризації та розробці геополімерних матеріалів з покращеними властивостями.
Power-ultrasound для вдосконаленого виробництва будівельних матеріалів
Енергетичний ультразвук став надійною технологією для виготовлення будівельних та будівельних матеріалів, включаючи цемент, бетон, геополімери та інші стяжні матеріали. Ультразвукова обробка передбачає застосування низькочастотних ультразвукових хвиль до рідкого або суспензійного середовища, що призводить до цілого ряду сприятливих впливів на властивості матеріалу і характеристики обробки. Дослідники та професіонали галузі все частіше визнають потенціал ультразвуку для покращення продуктивності, ефективності та екологічності будівельних матеріалів. Цей вступ містить огляд застосування та переваг енергетичного ультразвуку у виробництві будівельних та будівельних матеріалів.
- Цементу: Ультразвукова обробка може посилити кінетику гідратації цементних матеріалів, сприяючи розчиненню клінкерних фаз і прискорюючи утворення продуктів гідратації. Це призводить до скорочення часу затвердіння, покращення раннього розвитку міцності та підвищення довговічності бетонних конструкцій. Крім того, ультразвук може полегшити диспергування добавок і додаткових цементних матеріалів, таких як зола і шлак, що призводить до більш стійких і екологічно чистих цементних композицій.
Дізнайтеся більше про прискорене ультразвукове схоплювання та ранній розвиток міцності бетону! - Бетон: Ультразвукові методи змішування та затвердіння можуть покращити легкоукладальність, міцність та довговічність бетонних сумішей. Ультразвуковий звук сприяє диспергуванню заповнювачів і волокон арматури, зменшує наявність повітряних пустот і дефектів, підсилює зв'язок між цементною матрицею і заповнювачами. Це призводить до бетону з вищою міцністю на стиск, підвищеною стійкістю до розтріскування та деградації, а також покращеними довгостроковими характеристиками в різних умовах навколишнього середовища.
Дізнайтеся більше про сприятливий вплив ультразвукового апарату на гідратацію цементу! - Геополімери: Ультразвукова обробка відіграє вирішальну роль у синтезі та затвердінні геополімерів, які є екологічно чистою альтернативою традиційним матеріалам на основі цементу. Ультразвук сприяє розчиненню алюмосилікатних прекурсорів, прискорює полімеризацію силікатних форм і посилює гомогенізацію реагуючих речовин, що призводить до швидшого затвердіння та чудових механічних властивостей геополімерних продуктів. Крім того, ультразвук може покращити реологічні властивості та легкоукладальність геополімерних суспензій, дозволяючи виготовляти складні форми та структури.
- Інші будівельні матеріали: Силовий ультразвук має різноманітне застосування у виробництві різних будівельних матеріалів, включаючи будівельний розчин, затирки, штукатурку та ізоляційні вироби. Ультразвук може покращити дисперсність добавок, наповнювачів та армуючих агентів, оптимізувати мікроструктуру та пористість матеріалів, а також покращити їх термічні та механічні властивості. Особливо коли мова йде про рівномірне включення наноматеріалів, ультразвукове диспергування та геагломерація сприяють якості та продуктивності будівельних матеріалів в архітектурних та інфраструктурних застосуваннях.
Дізнайтеся більше про чудову дисперсність наноматеріалів за допомогою ультразвуку!
Високопродуктивні ультразвукові апарати для геополімерного виробництва
Ультразвуки Хільшера здатні виробляти інтенсивну акустичну кавітацію, що призводить до утворення і руйнування мікроскопічних бульбашок в рідкому середовищі. Результатом цього процесу є високоефективне змішування та гомогенізація матеріалів прекурсорів геополімерів, що забезпечує рівномірний розподіл реагентів та покращує якість кінцевого продукту. Промислові ультразвукові процесори Hielscher Ultrasonics можуть видавати дуже високі амплітуди. Амплітуди до 200 мкм можна легко безперервно працювати в режимі 24/7. Безперервна обробка з використанням ультразвукової проточної камери дозволяє проводити ультразвукове дослідження великих обсягів в точно контрольованих умовах, гарантуючи безперервну високу якість геополімеризації.
Ультразвукові диспергатори для синтезу геополімерів в будь-яких масштабах: Hielscher пропонує ряд ультразвукового обладнання з різною потужністю та обсягами обробки, що дозволяє масштабувати та налаштовувати відповідно до конкретних вимог процесів виробництва геополімерів. Незалежно від того, чи це експерименти в лабораторних масштабах партіями, чи промислове потокове виробництво, звукові апарати Hielscher можуть бути адаптовані для задоволення потреб різних застосувань.
Сильні сторони ультразвукової обробки – включаючи покращену гомогенізацію, прискорену кінетику реакції, зменшення розміру частинок, покращені механічні властивості та масштабованість – зробити Hielscher потужною технологією для оптимізації синтезу геополімерів і просування розробки стійких будівельних матеріалів. Пропонуючи сильні переваги для виробництва геополімерів, ультразвукові апарати Hielscher виводять вас на передній край геополімерного виробництва.

Звуковий апарат UIP16000 для диспергування будівельних матеріалів, таких як геополімери або цементні матеріали.
- високий ККД
- Найсучасніші технології
- надійність & Надійності
- Регульований, точний контроль процесу
- Пакетний & Вбудовані
- на будь-який обсяг
- Інтелектуальне програмне забезпечення
- інтелектуальні функції (наприклад, програмовані, протоколювання даних, дистанційне керування)
- Простота і безпека в експлуатації
- низькі експлуатаційні витрати
- CIP (прибирання на місці)
Проектування, виробництво та консалтинг – Якість зроблено в Німеччині
Ультразвукові апарати Hielscher добре відомі своїми найвищими стандартами якості та дизайну. Надійність і простота експлуатації дозволяють плавно інтегрувати наші ультразвукові апарати в промислові об'єкти. З важкими умовами та вимогливими умовами легко справляються ультразвукові апарати Hielscher.
Hielscher Ultrasonics є сертифікованою компанією ISO і приділяє особливу увагу високопродуктивним ультразвуковим апаратам, які відрізняються найсучаснішими технологіями та зручністю для використання. Звичайно, ультразвукові апарати Hielscher відповідають вимогам CE та відповідають вимогам UL, CSA та RoHs.
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів:
Об'єм партії | Витрата | Рекомендовані пристрої |
---|---|---|
Від 10 до 2000 мл | Від 20 до 400 мл/хв | UP200Ht, UP400St |
0від 1 до 20 л | 0від .2 до 4 л/хв | UIP2000HDT |
Від 10 до 100 л | Від 2 до 10 л/хв | UIP4000HDT |
Від 15 до 150 л | Від 3 до 15 л/хв | UIP6000HDT |
Н.А. | Від 10 до 100 л/хв | UIP16000 |
Н.А. | Більше | кластер UIP16000 |
Зв'яжіться з нами!? Запитайте нас!
Література? Список літератури
- Feng, D.; Tan, H.; van Deventer, J.S.J. )2004): Ultrasound enhanced geopolymerisation. Journal of Materials Science 39, 2004. 571–580.
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
- Szelag M. (2017): Mechano-Physical Properties and Microstructure of Carbon Nanotube Reinforced Cement Paste after Thermal Load. Nanomaterials 7(9), 2017. 267.
- Peters, S.; Kraus, M.; Rößler, Christiane; Ludwig, H.-M. (2011): Workability of cement suspensions Using power ultrasound to improve cement suspension workability. Betonwerk und Fertigteil-Technik/Concrete Plant and Precast Technology. 77, 2011. 26-33.
- M.G. Hamed, A.M. El-Kamash & A. A. El-Sayed (2023): Selective removal of lead using nanostructured chitosan ion-imprinted polymer grafted with sodium styrene sulphonate and acrylic acid from aqueous solution. International Journal of Environmental Analytical Chemistry, 103:17, 5465-5482.
Факти, які варто знати
Що таке геополімери і для чого їх використовують?
Геополімери – це неорганічні полімери або алюмосилікатні матеріали, які зазвичай синтезуються шляхом лужної активації алюмосилікатних прекурсорів, таких як зола-винесення, шлак, метакаолін, або природних матеріалів, таких як вулканічний попіл. Вони утворюються через полімерну мережу оксидів алюмінію та кремнію, причому лужний активатор відіграє вирішальну роль у запуску реакції геополімеризації.
Ці матеріали привернули увагу як стійка альтернатива традиційному бетону на основі портландцементу завдяки своїм екологічним властивостям та відмінним інженерним характеристикам.
Геополімери використовуються в різних сферах застосування, в тому числі:
Геополімери – Зелена альтернатива бетону
Геополімери є екологічною альтернативою традиційному бетону завдяки кільком екологічним характеристикам. Основні переваги геополімеру як будівельного матеріалу в будівництві включають зниження викидів вуглецю, утилізацію побічних продуктів промисловості, збереження енергії та води, а також його переробляність та довговічність. Оскільки обізнаність про екологічні проблеми продовжує зростати в усьому світі, геополімери все частіше визнаються дієвим рішенням для зменшення впливу будівельних матеріалів на навколишнє середовище. Ультразвук – це високоефективна методика змішування, яка дозволяє економічно виробляти високоефективні геополімери при великих обсягах.
- Зменшення вуглецевого сліду: Геополімери зазвичай мають менший вуглецевий слід порівняно з традиційним бетоном на основі портландцементу. Виробництво портландцементу включає високотемпературні процеси в печах, які виділяють значну кількість вуглекислого газу (CO2). Навпаки, геополімери можуть синтезуватися при набагато нижчих температурах, іноді при кімнатній, що призводить до зниження споживання енергії та викидів CO2 під час виробництва.
- Утилізація побічних продуктів промислового виробництва: Геополімери часто використовують промислові побічні продукти, такі як зола, шлак і метакаолін як прекурсори. Ці матеріали часто вважаються відходами інших галузей промисловості та в іншому випадку потребували б утилізації, сприяючи навантаженню навколишнім середовищем. Завдяки включенню цих побічних продуктів у геополімери вони не тільки відводяться зі звалищ, але й зменшують попит на первинну сировину, ще більше зменшуючи вплив на навколишнє середовище.
- Низьке споживання енергії: Виробництво геополімерів зазвичай вимагає менших витрат енергії в порівнянні з портландцементом. Процеси геополімеризації можуть відбуватися при більш низьких температурах і можуть не вимагати обширного процесу кальцинації, що бере участь у виробництві цементу. Це призводить до зниження споживання енергії та пов'язаних з цим викидів парникових газів.
- Міцність і довговічність: Геополімери можуть демонструвати чудові властивості довговічності, включаючи високу міцність на стиск, низьку проникність і стійкість до хімічної корозії. Як наслідок, конструкції, виготовлені з геополімерів, можуть вимагати меншого обслуговування та ремонту протягом терміну служби порівняно з традиційним бетоном. Така довговічність зменшує потребу в частій реконструкції або заміні, тим самим зберігаючи ресурси та зменшуючи загальний вплив на навколишнє середовище.
- Зменшення споживання води: Для виробництва геополімерів зазвичай потрібно менше води в порівнянні з традиційним бетоном. Процес змішування геополімерів часто передбачає мінімальний вміст води, що призводить до меншого споживання води та меншого навантаження на водні ресурси.
- Можливість вторинної переробки та повторного використання: Геополімерні матеріали часто можуть бути перероблені або повторно використані після закінчення терміну їх служби. На відміну від традиційного бетону, який може вимагати значної енергоємної обробки для переробки або утилізації, геополімери можуть бути розщеплені та повторно використані з меншим впливом на навколишнє середовище.

Hielscher Ultrasonics виробляє високоефективні ультразвукові гомогенізатори з Лабораторії до промислові розміри.