Siêu âm phân tán của silica (SiO2)

Silica, còn được gọi là SiO2, nano-silica hoặc micro-silica được sử dụng trong kem đánh răng, xi măng, cao su tổng hợp, polymer hiệu suất cao hoặc trong các sản phẩm thực phẩm như một chất làm đặc, chất hấp phụ, chất chống đông vón hoặc chất mang cho nước hoa và hương vị. Dưới đây bạn sẽ tìm hiểu thêm về việc sử dụng nanosilica và microsilica và làm thế nào các hiệu ứng sonomechanical của ultrasonics có thể cải thiện hiệu quả quá trình và hiệu suất sản phẩm cuối cùng bằng cách làm cho huyền phù silica tốt hơn và tạo điều kiện tổng hợp hạt nano silica.

Ưu điểm của siêu âm phân tán Nano Silica (SiO2)

Silica có sẵn trong một loạt các hình thức ưa nước và kỵ nước và có kích thước hạt cực kỳ tốt của một vài micromet xuống đến một số nanomet. Thông thường silica không được phân tán tốt sau khi làm ướt. Nó cũng thêm rất nhiều microbubbles để xây dựng sản phẩm. Ultrasonication là một công nghệ quá trình hiệu quả để phân tán micro-silica và nano-silica và loại bỏ khí hòa tan và vi bong bóng từ công thức.

Phân tán siêu âm là một kỹ thuật sử dụng sóng siêu âm cường độ cao, tần số thấp để phân tán và khử kết tụ các hạt trong môi trường lỏng. Khi nói đến sự phân tán của silica và nano-silica, phân tán siêu âm cung cấp một số lợi thế:
 

  • Cải thiện độ phân tán: Sóng siêu âm tạo ra cavitation mạnh mẽ và dòng âm thanh trong môi trường lỏng, giúp phá vỡ các kết tụ hoặc cụm hạt silica. Điều này dẫn đến sự phân tán được cải thiện và giảm kích thước hạt, dẫn đến sự phân bố đồng nhất hơn của các hạt trong chất lỏng.
  • Tăng cường độ ổn định: Bằng cách đạt được sự phân tán tốt hơn, điều trị siêu âm giúp ngăn chặn sự kết tụ lại hoặc lắng đọng của các hạt. Các hạt silica nhỏ hơn và phân tán tốt đã tăng độ ổn định, điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng mà sự kết tụ hạt có thể dẫn đến các vấn đề về hiệu suất.
  • Tăng diện tích bề mặt: Siêu âm phân tán có hiệu quả làm giảm kích thước hạt của silica và nano-silica, dẫn đến diện tích bề mặt cụ thể cao hơn. Diện tích bề mặt tăng lên có thể mang lại lợi thế trong các ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như cải thiện khả năng phản ứng, tăng khả năng hấp phụ và tăng cường tính chất cơ học.
  • Máy phân tán siêu âm MultiSonoReactor với công suất phân tán 16.000 watt để sản xuất huyền phù nano-silica

    Hệ thống phân tán siêu âm để sản xuất công nghiệp huyền phù nano-silica

  • Trộn hiệu quả: Siêu âm phân tán thúc đẩy trộn hiệu quả các hạt trong môi trường lỏng. Năng lượng âm thanh được tạo ra bởi sóng siêu âm gây ra dòng chảy vi mô và dòng chảy hỗn loạn, tạo điều kiện cho sự phân tán và trộn đều của các hạt. Điều này đặc biệt có lợi cho sự phân bố đồng nhất trong vật liệu composite hoặc lớp phủ.
  • Tiết kiệm thời gian và năng lượng: Phân tán siêu âm thường đòi hỏi thời gian xử lý ngắn hơn so với các phương pháp phân tán khác. Sự phân tán nhanh chóng và hiệu quả đạt được thông qua ultrasonication làm giảm thời gian xử lý tổng thể, dẫn đến tăng năng suất. Hơn nữa, nó thường có thể được thực hiện ở nhiệt độ phòng, loại bỏ sự cần thiết phải sưởi ấm quá mức hoặc sử dụng các chất phân tán hóa học.
  • Hoạt động đơn giản và an toàn: Máy phân tán siêu âm rất đơn giản và an toàn để vận hành và có thể dễ dàng tích hợp vào các cơ sở sản xuất hiện có. Kiểm soát chính xác các ultrasonicators cho phép điều chỉnh các thông số quá trình để xây dựng silica cụ thể và điều kiện quá trình lý tưởng. Kể từ khi kỹ thuật phân tán siêu âm và deagglomeration không sử dụng phương tiện phay như hạt và ngọc trai, lây nhiễm chéo bằng phương tiện phay và tách lao động dữ dội được tránh.
  • Linh hoạt: Phân tán siêu âm là một kỹ thuật linh hoạt có thể được áp dụng cho một loạt các phương tiện chất lỏng, bao gồm nước, dung môi và các giải pháp hóa học khác nhau. Tính linh hoạt này làm cho nó phù hợp với các ứng dụng và ngành công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như sơn, sơn, vật liệu tổng hợp, điện tử và dược phẩm.
  • Yêu cầu thông tin




    Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


    Siêu âm phân tán của Nano-Silica: Các hielscher siêu âm homogenizer UP400St phân tán hạt nano silica nhanh chóng và hiệu quả vào một phân tán nano đồng nhất.

    Siêu âm phân tán của Nano-Silica bằng cách sử dụng ultrasonicator UP400St

    Hình thu nhỏ video

    Siêu âm phân tán của silica fumed: Hielscher siêu âm homogenizer UP400S phân tán bột silica nhanh và hiệu quả thành các hạt nano duy nhất.

    Phân tán Silica bốc khói trong nước bằng cách sử dụng UP400S

    Hình thu nhỏ video

     

    Tầm quan trọng của kích thước hạt của silica

    Đối với nhiều ứng dụng của silica kích thước nano hoặc kích thước vi mô, sự phân tán tốt và đồng đều là rất quan trọng. Thông thường, cần có hệ thống treo silica phân tán đơn phân tán, ví dụ như để đo kích thước hạt. Đặc biệt để sử dụng trong mực in hoặc lớp phủ và polyme để cải thiện khả năng chống trầy xước, các hạt silica cần phải đủ nhỏ để không can thiệp vào ánh sáng nhìn thấy được để tránh khói mù và duy trì độ trong suốt. Đối với hầu hết các lớp phủ các hạt silica cần phải nhỏ hơn 40nm để đáp ứng yêu cầu này. Đối với các ứng dụng khác, kết tụ hạt silica cản trở từng hạt silica riêng lẻ tương tác với các phương tiện xung quanh.
    Siêu âm homogenizers có hiệu quả hơn trong việc phân tán silica hơn so với các phương pháp trộn cắt cao khác, chẳng hạn như máy trộn quay hoặc máy khuấy bể. Hình ảnh dưới đây cho thấy một kết quả điển hình của siêu âm phân tán silica bốc khói trong nước.

    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 của Fumed Silica trong nước

    Hiệu quả xử lý trong giảm kích thước silica

    Siêu âm phân tán nano-silica là vượt trội so với các phương pháp trộn cắt cao khác, chẳng hạn như một IKA Ultra-Turrax. Ultrasonics sản xuất đình chỉ của một kích thước hạt silica nhỏ hơn và ultrasonication là công nghệ tiết kiệm năng lượng hơn. Pohl và Schubert so sánh việc giảm kích thước hạt của Aerosil 90 (2% wt) trong nước bằng cách sử dụng một Ultra-Turrax (rotor-stator-hệ thống) với một Hielscher UIP1000hd (thiết bị siêu âm 1kW). Các đồ họa dưới đây cho thấy kết quả vượt trội của quá trình siêu âm. Kết quả của nghiên cứu của ông Pohl kết luận, rằng "Tại siêu âm EV năng lượng cụ thể liên tục là hiệu quả hơn so với hệ thống cánh quạt-stator." Năng lượng-hiệu quả và kích thước hạt silica thống nhất là vô cùng quan trọng trong quá trình sản xuất, nơi chi phí sản xuất, năng lực quá trình và chất lượng sản phẩm vấn đề.

    Hệ thống phân tán siêu âm 2x UIP1000hdT với tổng công suất xử lý siêu âm 2kW cho các sắc tố có kích thước nano như nano-silica

    2x 1000 watt siêu âm dispersers trong một tủ thanh lọc cho nandispersions, ví dụ như nano-silica.

    Siêu âm phân tán nano-silica so với các phương pháp trộn cắt cao khác, chẳng hạn như IKA Ultra-Turrax

    Ultrasonics vs Ultra-turrax cho Silica phân tán

    Những hình ảnh dưới đây cho thấy kết quả mà Pohl thu được bằng cách phun sonicating hạt silica đông khô.

    Các hạt silica có thể được phân tán siêu âm, deagglomerated và sửa đổi (ví dụ pha tạp / chức năng cho các ứng dụng xúc tác).

    Trái: REM-hình ảnh phun đóng băng hạt silica trước khi deagglomeration siêu âm
    Phải: TEM-hình ảnh của các mảnh silica phân tán siêu âm
    Nghiên cứu và hình ảnh: Pohl và Schubert, 2004)

    Máy phân tán siêu âm hiệu suất cao cho các công thức silica chất lượng cao

    Hielscher Ultrasonics là một doanh nghiệp gia đình Đức chuyên phát triển, sản xuất và cung cấp các chất đồng nhất siêu âm hiệu suất cao để điều trị chất lỏng, huyền phù nạp rắn và bột nhão. Hielscher siêu âm homogenizers đáng tin cậy xử lý bùn silica và huyền phù nano khác để có được bất kỳ đặc điểm kỹ thuật mong muốn. Ngay cả các công thức sản phẩm có độ nhạy cao, mài mòn, hoặc độ nhớt cao có thể được phân tán hiệu quả và deagglomeration bằng cách sử dụng ultrasonication. Ultrasonicators tiên tiến của chúng tôi là cực kỳ linh hoạt và cung cấp khả năng điều trị hàng loạt và nội tuyến tinh vi. Tiêu chuẩn chất lượng cao đáng tin cậy và kết quả tái sản xuất là những tính năng chính của phân tán silica siêu âm.
    Hielscher nhà nước-of-the-nghệ thuật cấp công nghiệp cấp ultrasonicators tính năng một menu thông minh và thân thiện với người dùng, cài đặt lập trình, giao thức dữ liệu tự động trên một thẻ SD tích hợp, trình duyệt điều khiển từ xa và mạnh mẽ cao.
    Biên độ là thông số có ảnh hưởng nhất khi xử lý siêu âm. Biên độ đề cập đến sự dịch chuyển tối đa hoặc chuyển động từ đỉnh đến đỉnh của sóng siêu âm. Đối với siêu âm phân tán, deagglomeration, và wet-milling thường biên độ cao được yêu cầu để áp dụng đủ năng lượng để giảm kích thước hạt. Bộ vi xử lý siêu âm công nghiệp Hielscher có thể cung cấp biên độ đặc biệt cao. 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.
    Từ R cỡ vừa và nhỏ&D và thí điểm ultrasonicators để hệ thống công nghiệp cho sản xuất silica thương mại trong chế độ liên tục, Hielscher Ultrasonics có bộ xử lý siêu âm phù hợp để đáp ứng yêu cầu của bạn cho chế biến silica cao cấp.

    Tại sao Hielscher Ultrasonics?

    • hiệu quả cao
    • Công nghệ tiên tiến
    • Độ tin cậy & Mạnh mẽ
    • Điều chỉnh, kiểm soát quá trình chính xác
    • Lô & Inline
    • cho bất kỳ ổ đĩa nào
    • phần mềm thông minh
    • Các tính năng thông minh (ví dụ: có thể lập trình, giao thức dữ liệu, điều khiển từ xa)
    • Dễ dàng và an toàn để vận hành
    • bảo trì thấp
    • CIP (sạch tại chỗ)

    Thiết kế, Sản xuất và Tư vấn – Chất lượng Sản xuất tại Đức

    Hielscher ultrasonicators nổi tiếng với chất lượng cao nhất và tiêu chuẩn thiết kế. Mạnh mẽ và hoạt động dễ dàng cho phép tích hợp trơn tru của ultrasonicators của chúng tôi vào các cơ sở công nghiệp. Điều kiện khắc nghiệt và môi trường đòi hỏi khắt khe dễ dàng được xử lý bởi ultrasonicators Hielscher.

    Hielscher Ultrasonics là một công ty được chứng nhận ISO và đặc biệt nhấn mạnh vào ultrasonicators hiệu suất cao có công nghệ hiện đại và thân thiện với người dùng. Tất nhiên, Hielscher ultrasonicators là CE tuân thủ và đáp ứng các yêu cầu của UL, CSA và RoHs.

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

    batch Khối lượngTốc độ dòngThiết bị khuyến nghị
    0.5 đến 1.5mLN.A.VialTweeter
    1 đến 500ml10 đến 200mL / phútUP100H
    10 đến 2000mL20 đến 400mL / phútUP200Ht, UP400St
    0.1 đến 20L00,2 đến 4L / phútUIP2000hdT
    10 đến 100L2 đến 10L / phútUIP4000hdT
    15 đến 150L3 đến 15L / phútUIP6000hdT
    N.A.10 đến 100L / phútUIP16000
    N.A.lớn hơnCụm 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 siêu âm homogenizers và dispersers, các ứng dụng liên quan đến silica và giá cả. Chúng tôi sẽ vui mừng thảo luận về quá trình phân tán silica của bạn với bạn và cung cấp cho bạn một bộ phân tán siêu âm đáp ứng yêu cầu của bạn!










    Siêu âm deagglomeration với UP400S kết quả trong nanosilica phân tán hiệu quả.

    máy siêu âm UP400S cho sự kết tụ của nanosilica.
    Học tập và đồ họa: Vikash, 2020.



    Silica (SiO2, Silicon Dioxide) là gì?

    Silica là một hợp chất hóa học bao gồm silic và oxy với công thức hóa học SiO2, hoặc silicon dioxide. Có nhiều dạng silica khác nhau, chẳng hạn như thạch anh hợp nhất, silica fumed, silica gel và aerogels. Silica tồn tại như một hợp chất của một số khoáng chất và là sản phẩm tổng hợp. Silica thường được tìm thấy trong tự nhiên là thạch anh và trong các sinh vật sống khác nhau. Silicon dioxide thu được bằng cách khai thác và thanh lọc thạch anh. Ba dạng chính của silica vô định hình là silica pyrogenic, silica kết tủa và silica gel.

    Fumed Silica / Pyrogenic Silica

    Đốt silic tetraclorua (SiCl4) trong ngọn lửa hydro giàu oxy tạo ra khói SiO2 – silica fumed. Ngoài ra, bốc hơi cát thạch anh trong một hồ quang điện 3000 ° C, sản xuất silica fumed, quá. Trong cả hai quá trình, các giọt siêu nhỏ kết quả của cầu chì silica vô định hình thành các hạt thứ cấp phân nhánh, giống như chuỗi, ba chiều. Những hạt thứ cấp sau đó kết tụ thành một loại bột màu trắng với mật độ số lượng rất thấp và diện tích bề mặt rất cao. Kích thước hạt chính của silica fumed không xốp là giữa 5 một 50 nm. Silica fumed có tác dụng dày lên rất mạnh. Do đó, silica fumed được sử dụng làm chất độn trong chất đàn hồi silicone và điều chỉnh độ nhớt trong sơn, sơn, chất kết dính, mực in hoặc nhựa polyester không bão hòa. Fumed Silica có thể được điều trị để làm cho nó kỵ nước hoặc ưa nước cho các ứng dụng chất lỏng hữu cơ hoặc nước. Silica kỵ nước là một thành phần defoamer hiệu quả (tác nhân chống tạo bọt).
    Click vào đây, để đọc về siêu âm degassing và defoaming.
    Fumed Silica CAS số 112945-52-5

    Khói silica / Microsilica

    Khói silica là một loại bột siêu mịn, kích thước nano còn được gọi là micro-silica. Khói silica không nên nhầm lẫn với silica bốc khói. Quá trình sản xuất, hình thái hạt và các lĩnh vực ứng dụng khói silica đều khác với khói silica. Khói silica là một dạng vô định hình, không tinh thể, đa hình của SiO2. Khói silica bao gồm các hạt hình cầu với đường kính hạt trung bình là 150 nm. Ứng dụng nổi bật nhất của khói silica là vật liệu pozzolanic cho bê tông hiệu suất cao. Nó được thêm vào bê tông xi măng Portland để cải thiện tính chất bê tông, như cường độ nén, sức mạnh liên kết và khả năng chống mài mòn. Ngoài ra, khói silica làm giảm tính thấm của bê tông đối với các ion clorua. Điều này bảo vệ thép gia cố bê tông khỏi bị ăn mòn.
    Để tìm hiểu thêm về trộn xi măng và khói silica siêu âm, vui lòng nhấp vào đây!
    Silica Fume CAS số: 69012-64-2, Silica Fume EINECS số: 273-761-1

    Silica kết tủa

    Silica kết tủa là dạng vô định hình tổng hợp dạng bột màu trắng của SiO2. Silica kết tủa được sử dụng làm chất độn, chất làm mềm hoặc cải thiện hiệu suất trong nhựa hoặc cao su, ví dụ như lốp xe. Sử dụng khác bao gồm làm sạch, dày lên hoặc đánh bóng đại lý trong kem đánh răng.
    Để tìm hiểu thêm về việc trộn siêu âm trong sản xuất kem đánh răng, vui lòng nhấp vào đây!
    Các hạt chính của silica bốc khói có đường kính từ 5 đến 100 nm, trong khi kích thước kết tụ lên đến 40 μm với kích thước lỗ chân lông trung bình lớn hơn 30 nm. Giống như silica pyrogenic, silica kết tủa về cơ bản không phải là vi mô.
    Silica fumed được sản xuất bằng lượng mưa từ dung dịch chứa muối silicat. Sau khi phản ứng của dung dịch silicat trung tính với axit khoáng, axit sulfuric và dung dịch natri silicat được thêm đồng thời với kích động, chẳng hạn như kích động siêu âm, với nước. Silica kết tủa trong điều kiện axit. Bên cạnh các yếu tố, chẳng hạn như thời gian mưa, tỷ lệ bổ sung chất phản ứng, nhiệt độ và nồng độ, và pH, phương pháp và cường độ kích động có thể thay đổi tính chất của silica. Kích động sonomechanical trong buồng lò phản ứng siêu âm là một phương pháp hiệu quả để tạo ra một kích thước hạt phù hợp và thống nhất. Kích động siêu âm ở nhiệt độ cao tránh sự hình thành của một giai đoạn gel.
    Để biết thêm thông tin về lượng mưa ultrasonically hỗ trợ của vật liệu nano, chẳng hạn như silica kết tủa, xin vui lòng bấm vào đây!
    Số Silica CAS kết tủa: 7631-86-9

    Keo Silica / Silica Keo

    Silica keo là một hệ thống treo của các hạt silica mịn không xốp, vô định hình, chủ yếu là hình cầu trong một pha lỏng.
    Việc sử dụng phổ biến nhất của keo silica là hỗ trợ thoát nước trong sản xuất giấy, mài mòn để đánh bóng tấm silicon, chất xúc tác trong các quá trình hóa học, độ thấm ẩm, phụ gia cho lớp phủ chống mài mòn, hoặc chất hoạt động bề mặt để keo tụ, đông máu, phân tán hoặc ổn định.
    Để tìm hiểu thêm về silica keo trong lớp phủ polymer chống mài mòn, vui lòng nhấp vào đây!

    Việc sản xuất silica keo là một quá trình nhiều bước. Trung hòa một phần dung dịch kiềm-silicat dẫn đến sự hình thành hạt nhân silica. Các tiểu đơn vị của các hạt silica keo thường nằm trong khoảng từ 1 đến 5 nm. Tùy thuộc vào điều kiện trùng hợp, các tiểu đơn vị này có thể được kết hợp với nhau. Bằng cách giảm độ pH dưới 7 hoặc bằng cách bổ sung muối, các đơn vị có xu hướng hợp nhất với nhau trong các chuỗi, thường được gọi là gel silica. Khác, các tiểu đơn vị ở lại tách biệt và phát triển dần dần. Các sản phẩm thu được thường được gọi là silica sols hoặc silica kết tủa. Một hệ thống treo silica keo được ổn định bằng cách điều chỉnh pH và sau đó cô đặc, ví dụ như bằng cách bay hơi.
    Để tìm hiểu thêm về tác dụng sonomechanical trong quá trình sol-gel, xin vui lòng bấm vào đây!

    Rủi ro sức khỏe silica

    Silicone dioxide tinh thể khô hoặc trong không khí là chất gây ung thư phổi ở người có thể gây ra bệnh phổi nghiêm trọng, ung thư phổi hoặc các bệnh tự miễn toàn thân. Khi bụi silica được hít vào và đi vào phổi, nó gây ra sự hình thành mô sẹo và làm giảm khả năng phổi để có oxy (Silicosis). Làm ướt và phân tán SiO2 thành pha lỏng, ví dụ bằng cách đồng nhất siêu âm, loại bỏ nguy cơ hít phải. Do đó nguy cơ của một sản phẩm lỏng có chứa SiO2 gây ra Silicosis là rất thấp. Vui lòng sử dụng thiết bị bảo vệ cá nhân phù hợp khi xử lý silica ở dạng bột khô!

    Văn chương

    Homogenizers siêu âm cao cắt được sử dụng trong phòng thí nghiệm, bench-top, thí điểm và chế biến công nghiệp.

    Hielscher Ultrasonics sản xuất hiệu suất cao siêu âm homogenizers cho các ứng dụng trộn, phân tán, nhũ tương và khai thác trên phòng thí nghiệm, thí điểm và quy mô công nghiệp.


    Siêu âm hiệu suất cao! Phạm vi sản phẩm 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.