Siêu âm phân tán và tách rời

Sự phân tán và deagglomeration của chất rắn thành chất lỏng là một ứng dụng quan trọng của siêu âm điện và sonicators loại thăm dò. Siêu âm cavitation tạo ra cắt cực kỳ cao mà phá vỡ kết tụ hạt thành các hạt phân tán đơn lẻ. Do lực cắt cao tập trung cục bộ, sonication là lý tưởng để sản xuất phân tán kích thước mircon và nano để thử nghiệm, nghiên cứu và phát triển, và tất nhiên cho sản xuất công nghiệp.

Việc trộn bột thành chất lỏng là một bước phổ biến trong việc xây dựng các sản phẩm khác nhau, chẳng hạn như sơn, mực, mỹ phẩm, đồ uống, hydrogel hoặc phương tiện đánh bóng. Các hạt riêng lẻ được giữ lại với nhau bởi các lực hút có tính chất vật lý và hóa học khác nhau, bao gồm lực van der Waals và sức căng bề mặt lỏng. Hiệu ứng này mạnh hơn đối với các chất lỏng có độ nhớt cao hơn, chẳng hạn như polyme hoặc nhựa. Các lực hút phải được khắc phục để khử kết tụ và phân tán các hạt vào môi trường lỏng. Đọc dưới đây tại sao siêu âm homogenizers là thiết bị phân tán vượt trội cho sự phân tán của các hạt submicron và nano-kích thước trong phòng thí nghiệm và công nghiệp.

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Đầu dò loại ultrasonicator UP400St cho sự phân tán hạt nano trong một hệ thống treo nước ổn định.

siêu âm UP400St để chuẩn bị phân tán hạt nano theo lô.

Siêu âm phân tán chất rắn thành chất lỏng

Nguyên tắc làm việc của đồng nhất siêu âm dựa trên hiện tượng xâm thực âm thanh. Xâm thực âm thanh được biết là tạo ra các lực vật lý cường độ cao, bao gồm cả lực cắt rất mạnh. Việc áp dụng ứng suất cơ học phá vỡ các khối kết tụ hạt. Ngoài ra, chất lỏng được ép giữa các hạt.
Trong khi để phân tán bột thành chất lỏng, các công nghệ khác nhau như máy đồng nhất áp suất cao, máy nghiền hạt khuấy, máy nghiền phản lực va chạm và máy trộn rôto-stator có sẵn trên thị trường. Tuy nhiên, máy phân tán siêu âm có lợi thế đáng kể. Đọc dưới đây làm thế nào phân tán siêu âm hoạt động và những lợi thế của phân tán siêu âm là gì.

 

Video được chứng minh sự phân tán siêu âm màu đỏ bằng cách sử dụng UP400St với đầu dò S24d 22mm.

Siêu âm màu đỏ tán sắc bằng cách sử dụng UP400St

Hình thu nhỏ video

 

Nguyên tắc làm việc của siêu âm Cavitation và phân tán

Trong quá trình sonication, sóng âm thanh tần số cao tạo ra các khu vực nén và hiếm xen kẽ trong môi trường lỏng. Khi sóng âm thanh đi qua môi trường, chúng tạo ra bong bóng nhanh chóng mở rộng và sau đó sụp đổ dữ dội. Quá trình này được gọi là xâm thực âm thanh. Sự sụp đổ của các bong bóng tạo ra sóng xung kích áp suất cao, vi phản lực và lực cắt có thể phá vỡ các hạt lớn hơn và kết tụ thành các hạt nhỏ hơn. Trong quá trình phân tán siêu âm, các hạt trong chức năng phân tán như môi trường phay. Được tăng tốc bởi lực cắt của cavitation siêu âm, các hạt va chạm với nhau và vỡ thành những mảnh nhỏ. Kể từ khi không có hạt hoặc ngọc trai được thêm vào sự phân tán được xử lý siêu âm, việc tách và làm sạch phương tiện phay tốn thời gian và lao động cũng như ô nhiễm là hoàn toàn tránh được.
Điều này làm cho sonication rất hiệu quả trong việc phân tán và khử kết tụ các hạt, ngay cả những hạt khó phân hủy bằng các phương pháp khác. Điều này dẫn đến sự phân bố các hạt đồng đều hơn, dẫn đến chất lượng và hiệu suất sản phẩm được cải thiện.
Ngoài ra, sonication có thể dễ dàng xử lý, phân tán và tổng hợp các vật liệu nano như nanospheres, tinh thể nano, tấm nano, sợi nano, dây nano, hạt vỏ lõi và các cấu trúc phức tạp khác.
Hơn nữa, sonication có thể được thực hiện trong một khung thời gian tương đối ngắn, đó là một lợi thế lớn so với các kỹ thuật phân tán khác.

Ưu điểm của máy phân tán siêu âm so với công nghệ trộn thay thế

Máy phân tán siêu âm cung cấp một số lợi thế so với các công nghệ trộn thay thế như đồng nhất áp suất cao, phay hạt hoặc trộn rôto-stato. Một số ưu điểm nổi bật nhất bao gồm:

  • Cải thiện giảm kích thước hạt: Máy phân tán siêu âm có hiệu quả có thể giảm kích thước hạt xuống phạm vi nanomet, điều này không thể thực hiện được với nhiều công nghệ trộn khác. Điều này làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng mà kích thước hạt mịn là rất quan trọng.
  • Trộn nhanh hơn: Máy phân tán siêu âm có thể trộn và phân tán vật liệu nhanh hơn nhiều công nghệ khác, giúp tiết kiệm thời gian và tăng năng suất.
  • Không ô nhiễm: Máy phân tán siêu âm không yêu cầu sử dụng phương tiện phay auch như hạt hoặc ngọc trai, làm ô nhiễm sự phân tán do mài mòn.
  • Chất lượng sản phẩm tốt hơn: Máy phân tán siêu âm có thể tạo ra hỗn hợp và huyền phù đồng đều hơn, dẫn đến chất lượng sản phẩm tốt hơn và tính nhất quán. Đặc biệt là trong chế độ dòng chảy, bùn phân tán đi qua vùng xâm thực siêu âm một cách có kiểm soát cao đảm bảo điều trị rất đồng đều.
  • Tiêu thụ năng lượng thấp hơn: Máy phân tán siêu âm thường đòi hỏi ít năng lượng hơn các công nghệ khác, giúp giảm chi phí vận hành.
  • Linh hoạt: Máy phân tán siêu âm có thể được sử dụng cho một loạt các ứng dụng, bao gồm đồng nhất, nhũ hóa, phân tán và deagglomeration. Họ cũng có thể xử lý nhiều loại vật liệu, bao gồm vật liệu mài mòn, sợi, chất lỏng ăn mòn và thậm chí cả khí.

Do những lợi thế quá trình cũng như độ tin cậy và hoạt động đơn giản, máy phân tán siêu âm vượt trội hơn các công nghệ trộn thay thế, làm cho chúng trở thành một lựa chọn phổ biến cho nhiều ứng dụng công nghiệp.

Siêu âm homogenizer UIP1000hdT để phân tán các chất nano trong vecni.

UIP1000hdT (1000 watt) ultrasonicator phân tán chất độn nano trong vecni


Ultrasonically tổng hợp nanofluids là chất làm mát hiệu quả và chất lỏng trao đổi nhiệt. Vật liệu nano dẫn nhiệt làm tăng khả năng truyền nhiệt và tản nhiệt đáng kể. Sonication được thiết lập tốt trong quá trình tổng hợp và chức năng hóa các hạt nano dẫn nhiệt cũng như sản xuất các chất lỏng nano hiệu suất cao ổn định cho các ứng dụng làm mát.

CNT phân tán trong Polyethylene Glycol (PEG)

Hình thu nhỏ video

Hình ảnh cho thấy một kết quả điển hình của sự phân tán siêu âm của silica bốc khói trong nước.

Siêu âm phân tán silica bốc khói trong nước: Trước khi siêu âm kích thước hạt silica kết tụ là hơn 200 micron (D50). Sau khi phân tán siêu âm silica bốc khói, hầu hết các hạt đã giảm xuống dưới 200 nanomet.

Siêu âm phân tán và deagglomeration ở mọi quy mô

Hielscher cung cấp các thiết bị siêu âm để phân tán và deagglomeration của bất kỳ khối lượng nào để xử lý hàng loạt hoặc nội tuyến. Thiết bị phòng thí nghiệm siêu âm được sử dụng cho khối lượng từ 1,5mL đến xấp xỉ 2L. Thiết bị siêu âm công nghiệp được sử dụng trong quá trình phát triển và sản xuất cho các lô từ 0,5 đến khoảng 2000L hoặc tốc độ dòng chảy từ 0,1L đến 20m³ mỗi giờ.

Bộ vi xử lý siêu âm công nghiệp Hielscher Ultrasonics có thể cung cấp biên độ rất cao do đó đáng tin cậy phân tán và phay các hạt đến quy mô nano. Biên độ lên đến 200μm có thể dễ dàng chạy liên tục trong hoạt động 24/7. Đối với biên độ cao hơn, sonotrodes siêu âm tùy chỉnh có sẵn.

Ultrasonicators hiệu suất cao là hệ thống trộn nội tuyến đáng tin cậy và hiệu quả cao để sản xuất nanodispersions, ví dụ, chất lỏng nano dẫn nhiệt.

Hệ thống siêu âm công suất công nghiệp MultiSonoReactor cho phân tán nội tuyến công nghiệp: Ultrasonicators hiệu suất cao là hệ thống trộn nội tuyến đáng tin cậy và hiệu quả cao để sản xuất phân tán nano.

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:

batch Khối lượng Tốc độ dòng Thiết bị khuyến nghị
0.5 đến 1.5mL N.A. VialTweeter
1 đến 500ml 10 đến 200mL / phút UP100H
10 đến 2000mL 20 đến 400mL / phút UP200Ht, UP400St
0.1 đến 20L 00,2 đến 4L / phút UIP2000hdT
10 đến 100L 2 đến 10L / phút UIP4000hdT
15 đến 150L 3 đến 15L / phút UIP6000hdT
N.A. 10 đến 100L / phút UIP16000
N.A. lớn hơn Cụm UIP16000

Liên hệ chúng tôi! / Hỏi chúng tôi!

Yêu cầu thêm thông tin

Vui lòng sử dụng mẫu dưới đây để yêu cầu thêm thông tin về bộ vi xử lý siêu âm, ứng dụng và giá cả. Chúng tôi sẽ vui mừng để thảo luận về quá trình của bạn với bạn và để cung cấp cho bạn một hệ thống siêu âm đáp ứng yêu cầu của bạn!










Siêu âm phân tán của ống nano carbon - Ultrasonicator Hielscher UP400S (400W) phân tán và gỡ rối CNTs nhanh chóng và hiệu quả vào ống nano đơn.

Phân tán các ống nano cacbon trong nước bằng cách sử dụng UP400S

Hình thu nhỏ video

Siêu âm homogenizer UIP1000hdT để phân tán các chất nano trong vecni.

UIP1000hdT (1000 watt) ultrasonicator phân tán chất độn nano trong vecni

Ưu điểm của phân tán siêu âm: Dễ dàng mở rộng quy mô

Khác với các công nghệ phân tán khác, ultrasonication có thể được mở rộng dễ dàng từ phòng thí nghiệm đến kích thước sản xuất. Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm sẽ cho phép chọn kích thước thiết bị cần thiết một cách chính xác. Khi được sử dụng ở quy mô cuối cùng, kết quả quá trình giống hệt với kết quả phòng thí nghiệm.

Ultrasonicators: Mạnh mẽ và dễ dàng để làm sạch

Công suất siêu âm được truyền vào chất lỏng thông qua một sonotrode. Đây là một bộ phận đối xứng quay điển hình, được gia công từ titan chất lượng máy bay rắn. Đây cũng là bộ phận ướt chuyển động / rung duy nhất. Nó là bộ phận duy nhất, có thể bị mài mòn và nó có thể dễ dàng thay thế trong vòng vài phút. Mặt bích tách dao động cho phép gắn sonotrode vào các thùng chứa điều áp mở hoặc đóng hoặc các tế bào dòng chảy theo bất kỳ hướng nào. Không cần vòng bi. Tất cả các bộ phận ướt khác thường được làm bằng thép không gỉ. Lò phản ứng tế bào dòng chảy có hình dạng đơn giản và có thể dễ dàng tháo rời và làm sạch, ví dụ bằng cách xả và xóa. Không có lỗ nhỏ hoặc góc khuất.

Siêu âm Cleaner tại chỗ

Siêu âm nổi tiếng với các ứng dụng làm sạch của nó, như một bề mặt, làm sạch một phần. Cường độ siêu âm được sử dụng cho các ứng dụng phân tán cao hơn nhiều so với làm sạch siêu âm điển hình. Khi nói đến việc làm sạch các bộ phận ướt của thiết bị siêu âm, công suất siêu âm có thể được sử dụng để hỗ trợ làm sạch trong quá trình xả và rửa, vì cavitation siêu âm / âm thanh loại bỏ các hạt và dư lượng chất lỏng từ sonotrode và từ thành tế bào dòng chảy.



Văn học/tài liệu tham khảo

Siêu âm homogenizers như công nghiệp UIP6000hdT được sử dụng cho các ứng dụng phân tán hiệu suất cao.

Máy đồng nhất siêu âm UIP6000hdT để xử lý nội tuyến công nghiệp với công suất lớn.


Siêu âm hiệu suất cao! Phạm vi sản phẩm của Hielscher bao gồm toàn bộ quang phổ từ máy siêu âm phòng thí nghiệm nhỏ gọn trên các đơn vị băng ghế dự bị đến các hệ thống siêu âm công nghiệp đầy đủ.

Hielscher Ultrasonics sản xuất homogenizers siêu âm hiệu suất cao từ Phòng thí nghiệm đến kích thước công nghiệp.


Chúng tôi sẽ rất vui khi thảo luận về quá trình của bạn.

Hãy liên hệ.