Sonofragmentation - ефект потужності ультразвуку на частку лаку

Sonofragmentation описує розрив частинок в нанорозмірних фрагментах ультразвуком високої потужності. На відміну від загальної ультразвукової деагломерації та фрезерування – де частинки в основному шліфуються і відокремлюються міжчастинковими зіткненнями – , соно-фрагментація відрізняється прямим взаємодією між часткою і ударною хвилею. Ультразвук високої потужності / низьких частот створює кавітацію і тим самим інтенсивні зсувні сили в рідинах. Екстремальні умови колапсу кавітаційного бульбашки та міжчастинкових зіткнень перемішують частинки до матеріалу дуже дрібного розміру.

Ультразвукове виробництво та підготовка частинок нано

Вплив сили ультразвуку на виробництво наноматеріалів добре відомі: диспергування, деггломерації та фрезерування & Шліфування, а також фрагментація методом ультразвукової обробки нерідко є єдиним ефективним методом лікування наночастинки. Особливо це стосується дуже тонких наноматеріалів з особливими функціональними можливостями, як з нанорозмірами виражені унікальні характеристики частинок. Для створення наноматеріалу з конкретними функціями необхідно забезпечити рівний і надійний процес обробки ультразвуком. Hielscher постачає ультразвукове обладнання від лабораторного вимірювання до повного комерційного розміру виробництва.

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Промисловий ультразвуковий гомогенізатор для інтенсифікованого фрезерування і фрагментації частинок.

MultiSonoReactor MSR-4 - це промисловий рядний гомогенізатор, придатний для фрагментації та фрезерування частинок і наноматеріалів.

Сонофрагментація за Кавітація

Введення потужних ультразвукових сил у рідини створює екстремальні умови. Коли ультразвук поширює рідке середовище, ультразвукові хвилі призводять до чергових циклів стиснення та розрідження (цикли високого тиску та низького тиску). Під час циклів низького тиску в рідині виникають невеликі вакуумні бульбашки. Ці кавітація бульбашки ростуть над кількома циклами низького тиску, доки вони не досягнуть величини, коли вони не можуть поглинути більше енергії. При цьому стані максимально поглиненої енергії та розміру міхура кавітаційний міхур падає сильно і створює локально екстремальні умови. Внаслідок занепаду кавітація бульбашки, дуже високі температури прибл. 5000K і тиск прибл. 2000 атм досягається локально. Імплозія призводить до рідких струменів швидкістю до 280 м / с (≈ 1000 км / год). Сонофрагментація описує використання цих інтенсивних сил для фрагментації частинок до менших розмірів у субмікронному і нанодіапазоні. З прогресивною ультразвуком, форма частинок перетворюється з кутового на сферичний, що робить частинки більш цінні. Результати синергетичного розрізнення виражаються як швидкість фрагментації, яка описується як функція вхідного струму, ультразвуковий об'єм та розмір агломератів.
Кустери та ін. (1994) досліджував ультрачно допомагали фрагментацію агломератів відносно споживання енергії. Результати дослідників "вказують на те, що ультразвукова дисперсія техніка може бути настільки ж ефективним, як звичайні методи шліфування. Промислова практика ультразвукової дисперсії (наприклад, більші зонди, Безперервна пропускна здатність підвіски) може змінити ці результати кілька, але більше-все це очікується, що питома витрата енергії не є причиною для вибору цього команменна Tron техніка, а його здатність виробляти гранично дрібні (субмікрон) частинки. [Кустери і ін. 1994] Спеціально для руйнуючи порошки, такі як кремнезем або цирконій, питома енергія, необхідна на одиницю порошкової маси, була знижена ультразвуковим шліфуванням, ніж у звичайних методах шліфування. Ультразвукове випромінювання впливає на частинки не тільки шляхом фрезерування і шліфування, але і полірування твердих речовин. Таким чином, можна досягти високої сферичності частинок.

Сонофрагментація для кристалізації наноматеріалів

"Хоча мало сумніву в тому, що міжчастинкові зіткнення відбуваються в суспензії молекулярних кристалів, опромінених ультразвуком, вони не є домінуючим джерелом фрагментації. На відміну від молекулярних кристалів частинки металу безпосередньо не пошкоджуються ударними хвилями, і вони можуть постраждати лише від більш інтенсивних (але набагато рідше) міжчастинкових зіткнень. Зміна домінантних механізмів ультразвукової обробки металевих порошків порівняно з аспіриновими шламами висвітлює відмінності в властивостях ковкого металевих часток і сипких молекулярних кристалів "[Zeiger / Suslick 2011, 14532]

Ультразвукова фрагментація частинок ацетилсаліцилової кислоти

Сонофрагментація частинок аспірину [Зейгер / Суслик 2011]

Гпіон та ін. (2008) досліджував виготовлення субстратів високої чистоти (переважно в діапазоні суб-100 нм) від мікрометрових кормів (наприклад, 70-80 μm) за допомогою sonofragmentation. Вони спостерігали значні зміни кольору і форми керамічних частинок глинозему в результаті sono-фрагментації. Частинки в мікрон, субмікрон і нано розмір діапазону можуть бути легко отримані за рахунок високої потужності ультразвуком. Сферичність часток збільшена зі збільшенням часу утримання в акустичному полі.

Дисперсія в поверхнево-активному речовині

Завдяки ефективному пошкодженню ультразвукових частинок, використання поверхнево-активних речовин є необхідним для запобігання деагломерації субмікронних та нанорозмірних частинок. Чим менший розмір частинок, тим вище співвідношення апетиту площі поверхні, яке повинне бути покрите поверхнево-активним речовиною, щоб тримати їх у суспензії та уникати коагуляції (агломерації) частинок. Перевага ультразвуку полягає в диспергуючому ефекті: Одночасно з подрібненням і фрагментацією ультразвук розсіює фрагменти шліфованих частинок з поверхнево-активним речовиною так, що агломерація його наночастинок повністю (майже) повністю уникається.

Ультраакукатори UP200Ht і UP200St є потужними 200W Гомогенізатор моделі для зразка Prep, емульсифікації, диспергування, видобуток і хімії.

UP200Ht-ручний Ультразвуковий Гомогенізатор


Ультразвукові гомогенізатори ефективні і надійні для дисперсії вуглецево-нанотрубок у воді або органічних розчинниках.

Ультразвукові гомогенізатори ефективні і надійні для дисперсії наночастинок у воді або розчинниках. На зображенні зображено лабораторний ультразвуковий апарат UP100H.

Промислове виробництво

Для обслуговування ринку з високоякісного наноматеріалу, що виражає надзвичайні функції, необхідне надійне технологічне обладнання. Ультразвукові прилади потужністю до 16 кВт на одиницю, що кластеризуються, дозволяють обробляти практично необмежені об'ємні потоки. Завдяки повністю лінійній масштабованості ультразвукових процесів ультразвукові прилади можуть бути протестовані в лабораторії без ризику, оптимізовані в настільному рівні, а потім реалізовані без проблем у виробничій лінії. Оскільки ультразвукове оточення не вимагає великого простору, його можна навіть модернізувати в існуючі потоки процесів. Операція легка, її можна контролювати та запускати за допомогою пульта дистанційного керування, тоді як технічне обслуговування ультразвукової системи майже не спостерігається.

Power-ULTRASOUND успішно використовується в промислових масштабах для фрезерування і фрагментації частинок.

Розподіл часток і зображення SEM, Bi2Te3 на основі сплаву до і після Ультразвуковий фрезерування. муніципалітет – Розподіл часток частинок; B – SEM зображення перед ультразвуковою фрезерування; C – Зображення SEM після ультразвукового фрезерування 4 год; D – SEM зображення після ультразвукового фрезерування протягом 8 год.
Джерело: Маркес-Гарсія і ін. 2015.

Зв'яжіться з нами! / Запитати нас!

Запитайте більше інформації

Будь ласка, використовуйте форму нижче, щоб запросити додаткову інформацію про ультразвукові процесори, програми та ціни. Ми будемо раді обговорити ваш процес з вами і запропонувати вам ультразвукову систему, що відповідає вашим вимогам!









Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.




Література/довідники

Ультраакукат UIP2000hdT для потужної ультразвукової обробки та оптимального управління процесом

Високопродуктивний ультразвуковий пристрій UIP2000hdT (2 кВт, 20 кГц) для ефективного змішування, гомогенізації, нанодисперсності та сонофрагментації частинок.


Ультразвукові гомогенізатори з високим зсувом використовуються в лабораторній, лавці, пілотній та промисловій обробці.

Hielscher Ultrasonics виробляє високоефотозні ультразвукові гомогенізатори для змішування застосувань, дисперсії, емульгування та екстракції в лабораторних, пілотних і промислових масштабах.


Високопродуктивний ультразвук! Асортимент продукції Hielscher охоплює весь спектр від компактного лабораторного ультраакукатора над блоками лави до повних промислових ультразвукових систем.

Hielscher Ультразвук виробляє високоемоціивні ультразвукові гомогенізатори з Лабораторія до промислових розмірів.