Nanomateriallarning ultratovush dispersiyasi (nanozarrachalar)
Nanomateriallar yuqori samarali materiallar, quyoshdan himoyalovchi vositalar, samarali qoplamalar yoki plastik kompozitlar kabi turli xil mahsulotlarning ajralmas qismiga aylandi. Ultrasonik kavitatsiya nano o'lchamdagi zarralarni suv, moy, erituvchilar yoki qatronlar kabi suyuqliklarga tarqatish uchun ishlatiladi.
Nanozarrachalarning ultratovush dispersiyasi
ning qo'llanilishi Nanozarrachalarning ultratovush dispersiyasi ko‘p tomonlama ta’sirga ega. Eng aniq - bu materiallarning suyuqliklarda tarqalishi zarrachalar aglomeratlarini sindirish uchun. Yana bir jarayon davomida ultratovushni qo'llash zarrachalar sintezi yoki yog'ingarchilik. Odatda, bu kichikroq zarrachalarga va o'lchamlarning bir xilligiga olib keladi. ultratovushli kavitatsiya zarrachalar yuzasida ham materialning o'tkazilishini yaxshilaydi. Ushbu effekt sirtni yaxshilash uchun ishlatilishi mumkin funksionallashtirish yuqori o'ziga xos sirt maydoniga ega bo'lgan materiallar.
Nanomateriallarning tarqalishi va hajmini kamaytirish
Nanomateriallar, masalan, metall oksidlari, nanokillar yoki Uglerod nanotubalari suyuqlikka aralashganda aglomeratsiyaga moyil bo'ladi. Deaglomeratsiyaning samarali vositalari va Tarqatish kukunni namlashdan keyin bog'lash kuchlarini engish uchun kerak. Suvli va suvsiz suspenziyalardagi aglomerat tuzilmalarining ultratovushli parchalanishi nano o'lchamdagi materiallarning to'liq imkoniyatlaridan foydalanishga imkon beradi. O'zgaruvchan qattiq tarkibga ega bo'lgan nanopartikulyar aglomeratlarning turli dispersiyalarida olib borilgan tadqiqotlar ultratovushning rotorli stator aralashtirgichlari (masalan, ultra turraks), pistonli gomogenizatorlar yoki nam frezalash usullari, masalan, boncuk tegirmonlari yoki kolloid tegirmonlar kabi boshqa texnologiyalar bilan solishtirganda sezilarli afzalligini ko'rsatdi. . Hielscher ultratovush tizimlari juda yuqori qattiq konsentratsiyalarda ishlashi mumkin. Masalan uchun Silika sinish darajasi dan mustaqil ekanligi aniqlandi qattiq konsentratsiya 50% gacha og'irlik bo'yicha. Ultratovushni yuqori konsentratsiyali master-partiyalarni tarqatish uchun qo'llash mumkin - past va yuqori viskoziteli suyuqliklarni qayta ishlash. Bu ultratovushni suv, qatron yoki moy kabi turli xil vositalarga asoslangan bo'yoqlar va qoplamalar uchun yaxshi ishlov berish yechimiga aylantiradi.
ultratovushli gomogenizator UP400St nano-dispersiyalar uchun
ultratovushli kavitatsiya
Ultrasonikatsiya orqali dispersiya va deaglomeratsiya ultratovushli kavitatsiyaning natijasidir. Suyuqliklarga ultratovush ta'sirida suyuqlikka tarqaladigan tovush to'lqinlari yuqori bosimli va past bosimli aylanishlarning o'zgarishiga olib keladi. Bu alohida zarralar orasidagi tortishish kuchlariga mexanik stressni qo'llaydi. ultratovushli kavitatsiya suyuqliklarda 1000km/soat (taxminan 600mph) gacha bo'lgan yuqori tezlikdagi suyuqlik oqimlarini keltirib chiqaradi. Bunday oqimlar suyuqlikni zarrachalar orasidagi yuqori bosimda bosib, ularni bir-biridan ajratib turadi. Kichikroq zarralar suyuqlik oqimi bilan tezlashadi va yuqori tezlikda to'qnashadi. Bu ultratovushni tarqatish uchun samarali vositaga aylantiradi, lekin ayni paytda frezalash mikron o'lchamdagi va mikron o'lchamdagi zarrachalar.
Ultratovush yordamida zarrachalar sintezi / yog'ingarchilik
Nanozarrachalar sintez yoki yog'ingarchilik yo'li bilan pastdan yuqoriga hosil bo'lishi mumkin. Sonokimyo nano o'lchamdagi birikmalarni tayyorlash uchun ishlatiladigan eng qadimgi usullardan biridir. Suslik o'zining asl asarida Fe (CO) ni soniklashtirdi.5 toza suyuqlik yoki deaklin eritmasida 10-20 nm o'lchamdagi amorf temir nanozarrachalari olinadi. Odatda, o'ta to'yingan aralash yuqori konsentrlangan materialdan qattiq zarrachalar hosil qila boshlaydi. Ultrasonikatsiya oldingi kursorlarni aralashtirishni yaxshilaydi va zarrachalar yuzasida massa o'tkazuvchanligini oshiradi. Bu kichikroq zarracha hajmiga va yuqori bir xillikka olib keladi.
UIP2000hdT, SWCNTlarni tarqatish uchun 2 kVt kuchli ultrasonikator.
Ultratovush yordamida sirtni funksionallashtirish
Ko'pgina nanomateriallar, masalan, metall oksidlari, inkjet siyoh va ishlash uchun toner pigmentlari yoki plomba moddalari qoplamalar, sirtni funksionallashtirishni talab qiladi. Har bir alohida zarrachaning to'liq yuzasini funksionallashtirish uchun yaxshi dispersiya usuli talab qilinadi. Tarqalganida, zarralar odatda zarracha yuzasiga tortilgan molekulalarning chegara qatlami bilan o'ralgan. Yangi funktsional guruhlarning zarracha yuzasiga chiqishi uchun bu chegara qatlamini parchalash yoki olib tashlash kerak. Ultrasonik kavitatsiya natijasida paydo bo'ladigan suyuqlik oqimlari soatiga 1000 km tezlikka erisha oladi. Ushbu stress tortishish kuchlarini engishga yordam beradi va funktsional molekulalarni zarracha yuzasiga olib boradi. In Sonokimyo, bu ta'sir dispers katalizatorlarning ish faoliyatini yaxshilash uchun ishlatiladi.
Zarrachalar hajmini o'lchashdan oldin ultratovush
Namunalarni ultratovush bilan tekshirish zarrachalar hajmi yoki morfologiyasini o'lchashning aniqligini oshiradi. Yangi SonoStep ixcham dizaynda ultratovush, aralashtirish va namunalarni pompalashni birlashtiradi. U ishlatish oson va zarrachalar o'lchami analizatorlari kabi analitik qurilmalarga soniklangan namunalarni etkazib berish uchun ishlatilishi mumkin. Kuchli sonikatsiya aglomeratsiyalangan zarralarni tarqatishga yordam beradi, bu esa yanada izchil natijalarga olib keladi.Batafsil o'qish uchun shu yerni bosing!
Laboratoriya va ishlab chiqarish miqyosi uchun ultratovushli ishlov berish
Deaglomeratsiya va dispersiya uchun ultratovushli protsessorlar va oqim hujayralari mavjud Laboratoriya va ishlab chiqarish darajasi. Sanoat tizimlarini inline ishlash uchun osongina qayta jihozlash mumkin. Tadqiqot va jarayonni ishlab chiqish uchun biz foydalanishni tavsiya qilamiz UIP1000hd (1000 vatt).
Hielscher nanomateriallarni, masalan, bo'yoqlar, bo'yoqlar va qoplamalarda samarali tarqatish uchun ultratovushli qurilmalar va aksessuarlarning keng assortimentini taklif etadi.
- Yilni laboratoriya asboblari gacha 400 vatt quvvat.
Ushbu qurilmalar asosan namuna tayyorlash yoki dastlabki texnik-iqtisodiy asoslash uchun ishlatiladi va ijaraga beriladi. - 500 va 1000 va 2000 kabi vattli ultratovushli protsessorlar Oqim xujayrasi va turli kuchaytiruvchi shoxlar va sonotrodlar bilan UIP1000hd to'plami katta hajmli oqimlarni qayta ishlashga qodir.
Bu kabi qurilmalar dastgoh tepasida yoki uchuvchi zavod shkalasida parametrlarni (masalan: amplituda, ish bosimi, oqim tezligi va boshqalar) optimallashtirishda qo'llaniladi. - Ultrasonik protsessorlar 2 kVt, 4 kVt, 10 kVt va 16 kVt va bir nechta bunday birliklarning kattaroq klasterlari deyarli har qanday darajadagi ishlab chiqarish hajmi oqimlarini qayta ishlashlari mumkin.
Texnologik sinovlarni o'tkazish uchun dastgoh ustki uskunani yaxshi sharoitlarda ijaraga olish mumkin. Bunday sinovlarning natijalari ishlab chiqarish darajasiga qarab chiziqli bo'lishi mumkin - bu jarayonni ishlab chiqish bilan bog'liq xavf va xarajatlarni kamaytiradi. Biz sizga onlayn, telefon orqali yoki shaxsan yordam berishdan mamnun bo'lamiz. Iltimos toping bizning manzillarimiz shu yerda, yoki quyidagi shakldan foydalaning.
Quyidagi jadvalda ultrasonikatorlarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati ko'rsatilgan:
| To'plam hajmi | Oqim darajasi | Tavsiya etilgan qurilmalar |
|---|---|---|
| 1 dan 500 ml gacha | 10 dan 200 ml / min | UP100H |
| 10 dan 2000 ml gacha | 20 dan 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 dan 20 L gacha | 0.2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100 l gacha | 2 dan 10 l / min | UIP4000hdT |
| na | 10 dan 100 l / min | UIP16000 |
| na | kattaroq | ning klasteri UIP16000 |
Biz bilan bog'lanish! / Bizdan so'rang!
Nanomateriallar – Asosiy ma'lumot
Nanomateriallar hajmi 100 nm dan kam bo'lgan materiallardir. Ular tezda bo'yoqlar, siyohlar va qoplamalar formulalariga o'tishmoqda. Nanomateriallar uchta keng toifaga bo'linadi: metall oksidlari, nanokillar va Uglerod nanotubalari. Metall-oksid nanozarralari orasida nano o'lchamdagi sink oksidi, titan oksidi, temir oksidi, seriy oksidi va sirkoniy oksidi, shuningdek, indiy-qalay oksidi va sirkoniy va titan kabi aralash metall birikmalari, shuningdek, indiy kabi aralash metall birikmalari kiradi. - qalay oksidi. Bu kichik masala ko'plab fanlarga ta'sir qiladi, masalan, fizika, Kimyo va biologiya. Bo'yoq va qoplamalarda nanomateriallar dekorativ ehtiyojlarni (masalan, rang va porlash), funktsional maqsadlarni (masalan, o'tkazuvchanlik, mikrobial inaktivatsiya) qondiradi va bo'yoq va qoplamalarni himoya qilishni yaxshilaydi (masalan, tirnalishga chidamliligi, UV barqarorligi). Xususan, TiO2 va ZnO yoki alumina, Ceria va boshqalar kabi nano o'lchamdagi metall oksidlari Silika va nano o'lchamdagi pigmentlar yangi bo'yoq va qoplama formulalarida qo'llaniladi.
Moddaning hajmi kamayganida, u rangi va kimyoviy reaktivlik kabi boshqa moddalar bilan o'zaro ta'siri kabi xususiyatlarini o'zgartiradi. Xususiyatlarning o'zgarishi elektron xususiyatlarning o'zgarishi bilan bog'liq. tomonidan zarrachalar hajmini kamaytirish, materialning sirt maydoni oshiriladi. Shu sababli, atomlarning yuqori foizi boshqa moddalar bilan, masalan, qatronlar matritsasi bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin.
Yuzaki faollik nanomateriallarning asosiy jihati hisoblanadi. Aglomeratsiya va agregatsiya sirt maydonini boshqa moddalar bilan aloqa qilishdan saqlaydi. Faqat yaxshi disperslangan yoki bitta dispersli zarrachalar materiyaning foydali imkoniyatlaridan to'liq foydalanishga imkon beradi. Natijada yaxshi dispersiya bir xil effektlarga erishish uchun zarur bo'lgan nanomateriallar miqdorini kamaytiradi. Ko'pgina nanomateriallar hali ham ancha qimmat bo'lganligi sababli, bu jihat nanomateriallarni o'z ichiga olgan mahsulot formulalarini tijoratlashtirish uchun katta ahamiyatga ega. Bugungi kunda ko'plab nanomateriallar quruq jarayonda ishlab chiqariladi. Natijada, zarrachalarni suyuqlik formulalariga aralashtirish kerak. Bu erda ko'pchilik nanozarrachalar namlanish jarayonida aglomeratlar hosil qiladi. Ayniqsa Uglerod nanotubalari Ular juda yopishqoq bo'lib, ularni suv, etanol, moy, polimer yoki epoksi qatroni kabi suyuqliklarga tarqatishni qiyinlashtiradi. An'anaviy ishlov berish moslamalari, masalan, yuqori kesish yoki rotor-stator mikserlari, yuqori bosimli gomogenizatorlar yoki kolloid va diskli tegirmonlar nanozarrachalarni diskret zarrachalarga ajratishda etishmaydi. Xususan, bir necha nanometrdan bir necha mikrongacha bo'lgan kichik materiya uchun ultratovushli kavitatsiya aglomeratlar, agregatlar va hatto birlamchi qismlarni sindirishda juda samarali. Ultratovush tekshiruvi uchun foydalanilganda frezalash yuqori konsentratsiyali partiyalar, ultratovush kavitatsiyasi natijasida paydo bo'lgan suyuqlik oqimlari zarrachalarni 1000 km / soat tezlikda bir-biri bilan to'qnashadi. Bu aglomeratlar va hatto birlamchi zarrachalardagi van der Vaals kuchlarini buzadi.
Hielscher Ultrasonics laboratoriya, uchuvchi va sanoat miqyosida ilovalar, dispersiya, emulsifikatsiya va ekstraktsiyani aralashtirish uchun yuqori samarali ultratovushli homogenizatorlarni ishlab chiqaradi.