Ультразвукове Формулювання армованих композитів
- Композити показують унікальні властивості матеріалу, такі як значно підвищеною термостабільність, модуль пружності, межа міцності на розрив, міцність перелому і тому широко використовуються у виробництві різноманітних продуктів.
- Озвучування доведено виробляти високоякісні нанокомпозитів з високодисперсними вуглецевими нанотрубками, графен і т.д.
- Ультразвукове обладнання для розробки армованих композитів є в промисловому масштабі.
нанокомпозити
Нанокомпозити перевершують їх механічної, електричної, теплової, оптичної, електрохімічних і / або каталітичні властивості.
Через їх виключно високу поверхню до обсягу армуючої фази і / або їх виключно високого співвідношення сторін, нанокомпозити є значно більш продуктивними, ніж звичайні композити. Наночастки, такі як сферичний діоксид кремнію, мінеральні листи, такі як спучений графена або глини, або нано-волокна, такі як вуглецеві нанотрубки або електропрядіння волокна часто використовуються для армування.
Наприклад, вуглецеві нанотрубки додають для поліпшення електро- і теплопровідності, нано діоксид кремнію використовуються для поліпшення механічного, термічного і водостійкості властивості. Інші види наночастинки дають поліпшені оптичні властивості, діелектричні властивості, теплостійкість і механічні властивості, такі як жорсткість, міцність і стійкість до корозії і пошкоджень.
Приклади ультразвукового сформульованих нанокомпозитів:
- вуглецеві нанотрубки (CNT) в матриці складного вінілового ефіру
- УНТ / вуглецеві цибулю / нано алмазів в нікель-метал-матриці
- Вуглецеві нанотрубки в матриці з магнієвого сплаву
- Вуглецеві нанотрубки в матриці полівінілового спирту (ПВС)
- багатостінні вуглецеві нанотрубки (Мунте) в матриці з епоксидної смоли (з використанням мітили ангідрид (MTHPA) в якості затверджувача)
- оксиду графену в полі (вініловий спирт) матриця (ПВС)
- SiC наночастинок в матриці магнію
- нано діоксид кремнію (аеросил) в матриці полістиролу
- Магнітний оксид заліза в гнучкою поліуретанової матриці (ПУ)
- оксид нікелю в графітовому / полі (вінілхлорид)
- наночастки діоксиду титану в матриці поли-молочної-со-гліколевої кислоти (PLGA)
- нано гідроксиапатиту в матриці поли-молочної-со-гліколевої кислоти (PLGA)
ультразвукова Дисперсія
Параметри ультразвукового процесу можна точно контролювати та оптимально адаптуватися до складу матеріалу та бажаної якості виводу. Ультразвукова дисперсія - це рекомендована методика включення наночастинок, таких як УНТ або графен, в нанокомпозити. Тривалий час перевірені на науковому рівні та впроваджені на багатьох підприємствах промислового виробництва, є ультразвуковим дисперсією та формуванням нанокомпозитів. Великий досвід Хілеша в ультразвуковому обробці наноматеріалів забезпечує глибокий консалтинг, рекомендацію щодо відповідної ультразвукової установки та допомоги при розробці та оптимізації процесу.
Головним чином, підсилювальні частки нано розсіюються в матриці під час обробки. Ваговій відсоток (масова частка) доданий діапазон нано матеріалу в меншому масштабі, наприклад, Від 0,5% до 5%, так як рівномірної дисперсії досягається за рахунок обробки ультразвуком дозволяє зберігати армирующие наповнювачі і більш високу продуктивність армування.
Типове застосування ультразвуку у виробництві є розробкою наночастинок-смола композиту. Для отримання НСТ-армований вініловий ефір, обробка ультразвуком використовується для диспергування і функционализации вуглецевих нанотрубок. Ці НСТИ-вініловий ефір характеризується поліпшеними електричними і механічними властивостями.
Натисніть тут, щоб прочитати більше про дисперсії УНТ!
Графен
Графен пропонує виняткові фізичні властивості, високе співвідношення сторін і низьку щільність. Графен і оксид графену об'єднані в складовою матриці, щоб отримати легкі, високі характеристики міцності полімери. Для досягнення механічного посилення, графенові листи / тромбоцити повинні бути дуже добре розосереджені, для агломерованих графенові листи обмежують підсилює ефект різко.
Наукові дослідження показали, що величина поліпшення в основному залежить від ступеня дисперсії графенових листів в матриці. Лише поступово розосереджені графен дає бажаного ефекту. Завдяки сильним гидрофобность і ван-дер-Ваальса тяжіння, графен схильні до агрегації і агломерату в лусочки слабо взаємодіючих одношарове листів.
Хоча методи загальної дисперсії часто не можуть виробляти однорідні, неушкоджені графенові дисперсії, високе ultrasonicators потужності виробляти високоякісні графенові дисперсії. ultrasonicators Хілшер в зверненні незаймані графен, оксид графену, і відновленого оксиду графену від низької до високої концентрації, і від малих до великих обсягів hasslefree. Загальний використовуваний розчинник N-метил-2-піролідон (НМП), але з високою потужності ультразвуку, графен може бути навіть диспергируют в бідних, з низькою температурою кипіння розчинників, таких як ацетон, хлороформ, IPA, і циклогексанон.
Натисніть тут, щоб прочитати більше про насипному пілінг графени!
Вуглецеві нанотрубки та інші наноматеріали
Потужність ультразвуку Доведено, що призводить до тонкої розміру дисперсій різних наноматеріалів, включаючи вуглецеві нанотрубки (УНТ), ОСНТ, МСНТ, фулерени, діоксид кремнію (SiO2), Діоксид титану (TiO2), Срібло (Ag), оксид цинку (ZnO), nanofibrillated целюлози і багато інших. Загалом, обробка ультразвук перевершує звичайні диспергатори і може досягти унікальних результатів.
Крім того, помел та диспергування частинок нано, відмінні результати досягаються шляхом синтезу наночастинок за допомогою ультразвукового осадження (синтез знизу вгору). Було відзначено, що розмір часток, наприклад, з ультразвукових синтезований магнетит, цинк молибдат натрію і інші, нижче в порівнянні з отриманим за допомогою звичайного методу. Нижче, розмір пояснюється підвищеній швидкості нуклеації і кращих моделей змішування за рахунок зсуву і турбулентності, що генерується за допомогою ультразвукової кавітації.
Натисніть тут, щоб дізнатися більше про осадженні ультразвукового від низу до верху!
Ультразвукова Функціоналізація частинок
Питома площа поверхні частинки зростає зі зменшенням розміру. Особливо в області нанотехнологій, вираз характеристик матеріалу значно збільшується за збільшеної площі поверхні частинки. Площа поверхні може бути збільшена за допомогою ультразвуку і модифіковані шляхом приєднання відповідних функціональних молекул на поверхні частинок. Що стосується застосування і використання наноматеріалів, поверхневі властивості так само важливі в якості основних частинок властивостей.
Ультразвукові функціоналізованих частки широко використовується в полімерах, композитах & біокомпозіти, нанорідин, зібрані пристрої, наноліків і т.д. По функционализации частинок, характеристики, такі як стабільність, міцність & жорсткість, розчинність, полідисперсності, флуоресценція, магнетизм, суперпарамагнетизм, оптичне поглинання, висока щільність електронів, photoluminiscence і т.д., значно покращилися.
Звичайні частки, які комерційно функціоналізовані з Hielscher’ ультразвукові системи incude УНТ, ОСНТ, МСНТ, графен, графіт, оксид кремнію (SiO2), Наноалмазов, магнетит (оксид заліза, Fe3О.4), Срібні наночастинки, золоті наночастинки, пористі & мезопористі наночастинки і т.д.
Натисніть тут, щоб побачити вибрані додатки нотаток для обробки ультразвукової частинок!
ультразвукові Диспергатори
Ультразвуковий диспергатор обладнання Хілшер доступний для лабораторних, стендових і промислового виробництва. ultrasonicators Хілшер є надійними, надійний, простий в експлуатації і чистою. Устаткування призначене для роботи в режимі 24/7 при важких умовах експлуатації. Ультразвукові системи можуть бути використані для пакетної обробки і інлайн – гнучкі і легко адаптується до процесу і вимогам.
Ультразвукова Batch і Инлайн Ємність
| пакетний Обсяг | швидкість потоку | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| Від 5 до 200 мл | Від 50 до 500 мл / хв | UP200Ht, UP400S |
| 00,1 до 2L | 0+0,25 до 2m3/ годину | UIP1000hd, UIP2000hd |
| 0+0,4 до 10л | Від 1 до 8 м3/ годину | UIP4000 |
| застосовується | Від 4 до 30 м3/ годину | UIP16000 |
| застосовується | вище 30 м3/ годину | кластер UIP10000 або UIP16000 |
Ультразвуковий лабораторний прилад для функціоналізації частинок
Література / Довідники
- Kpole, Ska :; Bhnwse, Бик. Fitrgri, Концепція DIKW. Gogte, Fkhri. Khulkmi, Hrikdi. Sonvne, Sk ः. Пандіт, Akbik (2014 року): “Дослідження продуктивності інгібування корозії з цинку, отриманого ультразвуковим натрію молібдату nanopigment в двухкомпонентной епоксидної смоли поліамідного покриття. Композитні інтерфейси 21/9, 2015. 833-852.
- Nikje, M.M.A.; Могхаддам, S.T.; Noruzian, М. (2016): Отримання нових магнітних пінополіуретанових нанокомпозитів шляхом використання наночасток ядро-оболонка. Polímeros vol.26 No.4, 2016.
- Tolasz, J.; Стенгл, В.; Ecorchard, P. (2014 року): Отримання композитного матеріалу графена оксиду полістиролу. 3-тя Міжнародна конференція з питань навколишнього середовища, хімії та біології. IPCBEE vol.78, 2014.
Факти варті знати
Про композитних матеріалів
Композиційні матеріали (відомі також як композиції матеріал) описані в якості матеріалу, виготовленого з двох або більше компонентів, які характеризуються значно різними фізичними або хімічними властивостями. Коли ці складові матеріали об'єднані, новий матеріал – так званий композитний – виробляються, який показує різні характеристики з окремих компонентів. Окремі компоненти залишаються окремо і незалежно в готової структурі.
Новий матеріал має кращі властивості, наприклад, вона сильніша, легше, більш стійка і менш дорога в порівнянні зі звичайними матеріалами. Покращення нанокомпозитів в діапазоні від механічного, електричного / проводить, теплового, оптичного, електрохімічного каталітичних властивостей.
Типові сконструйовані композитні матеріали включають в себе:
- біо-композитів
- армовані пластики, такі як армованих волокном полімеру
- металеві композиційні матеріали
- керамічні композиційні матеріали з керамічною матрицею (і матричний метал композитні)
Композитні матеріали, як правило, використовуються для побудови і структурування і матеріалів, таких як корпуси суден, стільниці, автомобільних кузова, ванни, резервуари для зберігання, імітація граніт і Раковини зі штучних мармуру, а також в космічних кораблях і літаках.
Композити можуть також використовувати металеві волокна армуючих інші метали, як і в металевій матриці композити (MMC) або композити з керамічної матрицею (CMC), яка включає в себе кістки (гідроксиапатит, армовані волокна колагену), Кермет (кераміка і метал) і бетон.
Органічна матриця / керамічні композити включають в себе агрегований асфальтобетон, полімерний бетон, асфальт, мастика мастики ролика гібрид, зубної композит, синтаксичну піну і перламутр.
Про Ультразвуковой впливі на частинках
Властивості частинок можна спостерігати, коли розмір частинок зводиться до певного рівня (відомий як критичний розмір). Коли розмір частинок досягає на нанометровому рівні, взаємодії на фазових інтерфейсах значно покращуються, що має вирішальне значення для поліпшення характеристик матеріалів. Тим самим площа поверхні: об'ємне співвідношення матеріалів, які використовуються для армування в нанокомпозитах, є найбільш значним. Нанокомпозити пропонують технологічні та економічні переваги практично для всіх галузей промисловості, включаючи аерокосмічну, автомобільну, електронну, біотехнологічну, фармацевтичну та медичну галузі. Ще однією перевагою є їх екологічність.
Потужність ультразвуку покращує змочуваність і гомогенізації між матрицею і частинками шляхом його інтенсивного перемішування і диспергування – породжена ультразвукова кавітація, Так як обробка ультразвуком є найбільш широко використовуваної і найбільш успішним дисперсійний метод, коли мова йде про нано матеріалів, ультразвукові системи Хілшер в установці в лабораторії, дослідного заводу і виробництва по всьому світу.