Ультразвукова деагломерація наночастинок кремнію

Наночастинки кремнію, такі як кремнезем (наприклад, Аеросіл) є широко використовуваною добавкою в різних галузях промисловості. Для того, щоб отримати повністю функціональну наносиліку з потрібними характеристиками матеріалу, наночастинки кремнезему необхідно деагломерувати і розподілити як однодисперсні частинки. Ультразвукова деагломерація була доведена як високоефективна і надійна техніка рівномірно розподіляти наносиліку як однодисперсні частинки в суспензії.

Наносиліка – Характеристика та застосування

Silica powder with a beaker of water before ultrasonic dispersion.Кремнезем (SiO2), і особливо кремнієві наночастинки (Si-NPs) є загальними добавками в багатьох галузях промисловості. Нанорозмірні кремнієві частинки пропонують дуже велику площу поверхні і виражають унікальні характеристики частинок, які використовуються в багатьох галузях промисловості для різних цілей. Наприклад, унікальні властивості матеріалу нанорозмірного SiO2 застосовуються з метою армування (нано)композитів, бетону та інших матеріалів. Прикладами є покриття на основі наносиліки, які пропонують вогнестійкі властивості або скло, покрите наносилікою, що набуває тим самим антирефлективних властивостей. У будівельній галузі кремнієвий дим (мікрозілік) і наносила використовуються як високопоціалізований матеріал, який використовується для підвищення робочої придатності, а також механічних і довговічних властивостей бетону. Коли порівнюються силікатний дим і наносиліка, наноструктурований SiO2 Pozzolan є більш активним на ранній стадії, ніж силіка дим, оскільки nanosilica пропонує значно більшу конкретну площу поверхні і тонкість. Більша площа поверхні пропонує більше ділянок для реагування з бетоном і сприяє конкретно поліпшеній бетонній мікроструктурі, діючи як ядро. Газопроникність, показник довговічності бетону, поліпшується в бетоні, який посилений нано-кремнію в порівнянні з бетоном, що містить традиційний силікатний дим.
У біомедицині та науці про життя, SiO2 наночастинки широко досліджені для різних застосувань, оскільки висока площа поверхні, відмінна біоскладність і приголомшливий розмір пори наносиліці пропонує широкий спектр нових застосувань, включаючи доставку ліків і тераностику.

Ultrasonication is a highly efficient and reliable technique for the deagglomeration and dispersion of nano-silica.

Діаграма показує розподіл розміру частинок нано-кремнію до (зелена крива) і після (червона крива) ультразвукової дисперсії.

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


The UIP2000hdT is a powerful ultrasonic disperser used for the deagglomeration of nano-silica with high solid loads.

Нано-кремнеземні шлами – з низькими і дуже високими твердими навантаженнями – можна надійно диспергувати за допомогою ультразвуку. На малюнку показано UIP2000hdT у пакетному налаштуванні.

Ультразвукова деагломерація та дисперсія нано-кремнію

Принцип роботи ультразвукової деагломерації та дисперсії базується на впливі ультразвукової кавітації, науково відомої як акустична кавітація. Застосування високоенергійного, низькочастотного ультразвуку в рідинах або шламах може викликати акустичну кавітацію і тим самим екстремальні умови, які відбуваються локально як дуже високі тиски і температури, так і мікрострім з рідкими струменями до 280 м / с. Ці інтенсивні фізичні та механічні ефекти ультразвукової кавітації викликають ерозію на поверхні частинок, а також руйнування частинок шляхом міжвущого зіткнення. Ці інтенсивні сили ультразвукової / акустичної кавітації роблять ультразвукову обробку високоефективним і надійним методом деагломерації та дисперсії нанорозмірних частинок auch як нано-кремнію, нанотрубок та інших наноматеріалів.

Ultrasonic deagglomeration and dispersion of nano-silica results in uniformly distributed SiO2 nanoparticles

Розподіл розміру частинок ультразвукомомери нано-кремнію (використання Hielscher UP400St ультраакукатор) у воді (a) 1 вт%, (b) 2 вт%, (c) 5 вт%, і (d) 10 вт% Aerosil 200 з різними часових інтервалами.
Дослідження та графіки: Вікаш 2020.

Ультразвукова обробка кремнію з високими концентраціями твердих речовин і в в'язких рідинах

Диспергування наночастинок при низьких концентраціях вже є складним завданням, оскільки необхідно подолати хімічні зв'язки, такі як іонні зв'язки, ковалентні зв'язки, водневі зв'язки та взаємодії ван дер Ваальса. Зі збільшенням концентрації наночастинок, наприклад, частинок нано-кремнію, хімічна взаємодія між наночастинками також значно збільшується. Це означає, що потужна техніка дисперсії має важливе значення для отримання хороших, довгострокових стабільних результатів дисперсії. Ультразвукові дисперсери використовуються як надійний і високоефективний метод дисперсії, які легко здатні обробляти шлами з високою в'язкістю і навіть пастами з дуже високими концентраціями твердих речовин. Здатність обробляти шлами з високими твердими навантаженнями наночастинок перетворює ультразвукове дослідження в бажану технологію диспергування наноматеріалів.
Hielscher промислові ультраакукатори можуть обробляти шлам або пасту в безперервному в лінію реактора до тих пір, поки він може бути подається через насос.

Ультразвукове виробництво силікатних нанофлуїдів

Modragon et al. (2012) підготував кремнієві нанофлуїди, приготовані шляхом диспергування кремнієвих наночастинок у дистильованої воді за допомогою зонд типу ультраакукатор UP400S. Для того, щоб виробляти стабільні кремнієві нанофлуїди з певним твердим вмістом (тобто 20%), з низькою в'язкістю і подібною поведінкою рідини, полягають у високій енергетичній обробкі ультразвуковим зондом протягом 5 хвилин, основних носіях (значення рН вище 7) і без додавання солі. Ультразвукова дисперсія призвела до нанофлуїдів з низькою в'язкістю. Ультрачно підготовлені нанофлуїди поводилися як рідина і були підготовлені з 20% твердого навантаження протягом дуже короткого часу завдяки хорошій дисперсії, досягнутій за допомогою ультразвукової обробки.
- З усіх доступних методів дисперсії дисперсія за допомогою ультразвукових зондів була підтверджена як найбільш ефективна». (Модрагон та ін., 2012)
Petzold et al. (2009) прийшов до того ж висновку для деагломерації порошку Аерозілу, виявивши, що ультразвуковий зонд є найбільш ефективною системою дисперсії завдяки високофокусованій енергії, що застосовується.

Ультразвукова нано-дисперсія з ультраакукатором UP400ST

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Ультраакукатори для деагломерації та дисперсії наночастинок кремнію

Коли нано-кремнію використовується в промислових цілих цілих рядах, дослідженнях або матеріалознавстві, сухий кремнезем порошку імуст буде включений в рідку фазу. Нано-кремнієва дисперсія вимагає надійної та ефективної техніки диспергування, яка застосовує достатню кількість енергії для деагломерації окремих частинок кремнію. Ультраакукатори добре відомі як потужні і надійні дисперсії, тому використовуються для деагломерату і поширення різних матеріалів, таких як кремнезем, нанотрубки, графен, мінерали і багато інших матеріалів однорідно в рідку фазу.

Hielscher Ultrasonics розробляє, виготовляє та розповсюджує високоехитривні ультразвукові дисперсери для будь-яких застосувань гомогенізації та деагломерації. Коли справа доходить до виробництва нано-дисперсій, точне управління ультразвуковою обробкою та надійне ультразвукове лікування суспензії наночастинок мають важливе значення для отримання високоелектучних продуктів.
Процесори Hielscher Ultrasonics дають вам повний контроль над усіма важливими параметрами обробки, такими як введення енергії, інтенсивність ультразвуку, амплітуда, тиск, температура та час утримання. Таким чином, ви можете налаштувати параметри на оптимізовані умови, що призводить згодом до високоякісної нано-дисперсії, такої як наносупутники.
Для будь-якого об'єму / ємності: Hielscher пропонує ультраакукатори та широке портфоліо аксесуарів. Це дозволяє конфігурацію ідеальної ультразвукової системи для вашого застосування та виробничих потужностей. Від невеликих флаконів, що містять кілька мілілітрів, до потоків 100 галонів на годину, Hielscher пропонує відповідне ультразвукове рішення для вашого процесу.
Надійності: Наші ультразвукові системи надійні та надійні. Всі Hielscher ультраакукатори побудовані для роботи 24 /7/365 і вимагають дуже мало обслуговування.
Зручність у користувачів: Розроблене програмне забезпечення наших ультразвукових пристроїв дозволяє попередньо підбір і збереження налаштувань ультразвукової обробки для простої та надійної ультразвукової обробки. Інтуїтивно зрозуміле меню легко доступне за допомогою цифрового кольорового сенсорного дисплея. Пульт дистанційного керування браузером дозволяє працювати і контролювати через будь-який інтернет-браузер. Автоматичний запис даних зберігає параметри процесу будь-якої ультразвукової обробки, запущеної на вбудованій SD-карті.
Відмінна енергоефективність: У порівнянні з альтернативними технологіями дисперсії, Hielscher ультраакукатори перевершують видатну енергоефективність і чудові результати в розподілі розміру частинок.

Ultrasonication excels the ultra-turrax in energy efficiency and particle size reduction of silica nanoparticles significantly.

Діаграма показує значну перевагу ультразвукової дисперсії кремнезему з Hielscher UIP1000 в порівнянні з ультра-турраксом. Ультразвукове дослідження вимагає менше енергії і досягає різко меншого розміру частинок кремнезему.

Чому Hielscher Ultrasonics?

  • висока ефективність
  • Нові технології
  • надійність & надійність
  • партія & в лінію
  • для будь-якого обсягу – від невеликих флаконів до вантажівок на годину
  • Науково доведено
  • Інтелектуальне програмне забезпечення
  • інтелектуальні функції (наприклад, протоколування даних)
  • CIP (чистий на місці)

У таблиці нижче наведено приблизну потужність обробки наших ультразвукових пристроїв:

пакетний Обсяг швидкість потоку Рекомендовані пристрої
Від 1 до 500мл Від 10 до 200мл / хв UP100H
Від 10 до 2000мл Від 20 до 400мл / хв UP200Ht, UP400St
0.1 до 20 л 0.2 до 4л / хв UIP2000hdT
Від 10 до 100 л Від 2 до 10 л / хв UIP4000hdT
застосовується Від 10 до 100 л / хв UIP16000
застосовується більший кластер UIP16000

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.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

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


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

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