Công nghệ siêu âm Hielscher

Siêu âm Lập cốt Composites

  • Composites hiển thị đặc tính vật liệu độc đáo như tăng cường đáng kể nhiệt độ ổn định, mô đun đàn hồi, độ bền kéo, độ bền gãy xương và do đó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm đa dạng.
  • Sonication được chứng minh để sản xuất nanocomposites chất lượng cao với CNT phân tán cao, graphene, vv
  • Thiết bị siêu âm dùng trong việc xây dựng các vật liệu tổng hợp được tăng cường có sẵn trên quy mô công nghiệp.

 

nanocomposites

Nanocomposites trội bằng cơ khí, điện, nhiệt, quang học, điện hóa của họ, và / hoặc tính chất xúc tác.
Do bề mặt đặc biệt cao của họ với tỷ lệ khối lượng của giai đoạn củng cố và / hoặc tỷ lệ khía cạnh đặc biệt cao của họ, nanocomposites là đáng kể hơn performant hơn composite thông thường. hạt nano như silica hình cầu, tấm khoáng như graphene exfoliated hoặc đất sét, hoặc sợi nano như các ống nano carbon hoặc sợi quay điện thường được sử dụng để gia cố.
Ví dụ, các ống nano carbon được bổ sung để cải thiện tính dẫn điện và nhiệt, nano silica được sử dụng để cải thiện cơ khí, tính chất nhiệt và nước kháng. Các loại nanoparticulates cho các thuộc tính nâng cao quang học, tính chất điện môi, khả năng chịu nhiệt hoặc tính chất cơ học như độ cứng, sức mạnh và khả năng chống ăn mòn và hư hỏng.

Ví dụ cho nanocomposites siêu âm công thức:

  • ống nano carbon (CNT) trong một ma trận vinyl ester
  • CNT / carbon hành / kim cương nano trong một ma trận niken kim loại
  • CNT trong một ma trận hợp kim magiê
  • CNT trong một polyvinyl alcohol (PVA) ma trận
  • multiwalled ống nano cacbon (MWCNT) trong một ma trận nhựa epoxy (sử dụng methyl anhydride tetrahydrophthalic (MTHPA) như chất đóng rắn)
  • oxit graphene trong một poly (vinyl alcohol) (PVA) ma trận
  • SiC hạt nano trong một ma trận magiê
  • nano silica (Aerosil) trong một ma trận polystyrene
  • oxit sắt từ trong một polyurethane linh hoạt (PU) ma trận
  • niken oxit trong một graphite / poly (vinyl clorua)
  • hạt nano titanic trong một (PLGA) ma trận poly-lactic-co-glycolic axit
  • nano hydroxyapatite trong một (PLGA) ma trận poly-lactic-co-glycolic axit

siêu âm phân tán

Các thông số quá trình siêu âm có thể được kiểm soát chính xác và tối ưu thích nghi với thành phần vật liệu và chất lượng đầu ra mong muốn. Siêu âm phân tán là kỹ thuật được đề nghị để kết hợp các hạt nano như CNTs hoặc Graphene vào nanocomposites. Thời gian dài được thử nghiệm về mức độ khoa học và thực hiện trên nhiều nhà máy sản xuất công nghiệp, phân tán siêu âm và xây dựng nanocomposites là một phương pháp được thiết lập tốt. Kinh nghiệm lâu năm của Hielscher trong xử lý siêu âm các vật liệu nano đảm bảo một tư vấn sâu sắc, đề xuất của một thiết lập siêu âm phù hợp và hỗ trợ trong quá trình phát triển và tối ưu hóa xử lý.
Chủ yếu, các hạt nano củng cố được phân tán vào ma trận trong chế biến. Tỷ lệ trọng lượng (phần khối lượng) của dãy liệu nano được thêm vào trong quy mô thấp hơn, ví dụ 0,5% đến 5%, kể từ khi phân tán đồng đều đạt được bằng cách sonication cho phép tiết kiệm các chất độn củng cố và tăng cường hiệu suất cao hơn.
Một ứng dụng điển hình của siêu âm trong sản xuất là việc xây dựng nanoparticulate-nhựa composite. Để sản xuất CNT-củng cố vinyl ester, sonication được sử dụng để phân tán và functionalize CNT. Những este CNT-vinyl được đặc trưng bởi tính chất điện và cơ khí nâng cao.
Nhấn vào đây để đọc thêm về sự phân tán của CNT!

hạt vô cơ có thể được chức hóa bởi ultrasonication

hạt nano siêu âm chức năng hóa

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


thiết bị siêu âm dùng băng ghế dự bị-top và sản xuất như UIP1500hd cung cấp đầy đủ công nghiệp cấp. (Bấm vào để phóng to!)

thiết bị siêu âm UIP1500hd với lò phản ứng dòng chảy qua

graphene

Graphene mang tính chất vật lý đặc biệt, một tỉ lệ cao và mật độ thấp. Graphene và graphene oxide được tích hợp vào một ma trận tổng hợp để có được trọng lượng nhẹ, polyme cường độ cao. Để đạt được củng cố cơ khí, các tấm graphene / tiểu cầu phải rất tốt tẩu tán đối với tấm graphene đông kết hạn chế tác dụng tăng cường đáng kể.
nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng tầm quan trọng của sự cải thiện là chủ yếu phụ thuộc vào lớp phân tán của các tấm graphene trong ma trận. graphene chỉ đồng nhất phân tán cung cấp cho các hiệu ứng mong muốn. Do mạnh kị nước và van der Waals hấp dẫn của nó, graphene là dễ bị tổng hợp và tích tụ thành từng mảnh nhỏ của tương tác yếu tờ monolayered.
Trong khi các kỹ thuật phân tán thông thường thường không thể sản xuất đồng nhất, phân tán graphene không bị hư hại, ultrasonicators công suất cao sản xuất phân tán graphene chất lượng cao. ultrasonicators Hielscher của xử lý graphene nguyên sơ, graphene oxide, và giảm graphene oxide từ thấp đến nồng độ cao và từ nhỏ đến khối lượng hasslefree lớn. Một dung môi được sử dụng phổ biến là N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), nhưng với siêu âm công suất cao, graphene có thể được thậm chí phân tán trong nghèo, dung môi nhiệt độ sôi thấp như acetone, chloroform, IPA, và cyclohexanone.
Nhấn vào đây để đọc thêm về tẩy da chết với số lượng lớn của graphene!

Ống nano cacbon và Vật liệu Nano Khác

siêu âm năng lượng được chứng minh là gây phân tán tinh kích thước của vật liệu nano khác nhau bao gồm các ống nano carbon (CNT), SWNTs, MWNTs, fullerenes, silica (SiO2), Titan dioxide (TiO2), Bạc (Ag), oxit kẽm (ZnO), cellulose nanofibrillated và nhiều người khác. Nói chung, sonication nhanh hơn so với phát tán thông thường và có thể đạt được kết quả tuyệt vời.
Bên cạnh đó xay xát và phân tán các hạt nano, kết quả xuất sắc được thực hiện bằng cách tổng hợp các hạt nano thông qua kết tủa siêu âm (từ dưới lên tổng hợp). Nó đã được quan sát thấy rằng kích thước hạt, ví dụ magnetite của siêu âm tổng hợp, natri molybdat kẽm và những người khác, là thấp hơn so với thu được bằng cách sử dụng phương pháp truyền thống. Kích thước thấp hơn là do tỷ lệ mầm tăng cường và các mẫu trộn tốt hơn do sự cắt và hỗn loạn được tạo ra bởi cavitation siêu âm.
Nhấn vào đây để tìm hiểu thêm về lượng mưa từ dưới lên siêu âm!

Siêu âm Hạt functionalization

Diện tích bề mặt riêng của một hạt tăng với giảm kích thước. Đặc biệt là trong công nghệ nano, sự biểu hiện của đặc tính vật chất được tăng lên đáng kể do diện tích bề mặt mở rộng của hạt. Diện tích bề mặt có thể được tăng lên bằng siêu âm và sửa đổi bằng cách gắn các phân tử chức năng thích hợp trên bề mặt hạt. Về ứng dụng và sử dụng vật liệu nano, tính chất bề mặt cũng quan trọng như tính chất cốt lõi hạt.
Siêu âm tử chức năng hóa được sử dụng rộng rãi trong các polyme, composite & biocomposites, nanofluids, thiết bị lắp ráp, nanomedicines, vv Bởi functionalization hạt, đặc điểm như tính ổn định, sức mạnh & độ cứng, độ hòa tan, polydispersity, huỳnh quang, điện từ trường, siêu thuận từ, hấp thụ quang học, mật độ electron cao, photoluminiscence vv được cải thiện đáng kể.
hạt thông thường được chức hóa thương mại với Hielscher’ hệ thống siêu âm incude CNT, SWNTs, MWNTs, graphene, graphite, silica (SiO2), Kim cương nano, magnetite (oxit sắt, Fe3các4), Các hạt nano bạc, các hạt nano vàng, xốp & hạt nano mao, vv
Nhấn vào đây để xem các ứng dụng được lựa chọn ghi chú cho xử lý hạt siêu âm!

siêu âm chất tạo hỗn hợp

thiết bị phân tán siêu âm Hielscher là có sẵn cho phòng thí nghiệm, ghế-top và sản xuất công nghiệp. ultrasonicators Hielscher của là đáng tin cậy, mạnh mẽ, dễ dàng hoạt động và sạch sẽ. Các thiết bị được thiết kế để hoạt động 24/7 trong điều kiện nặng. Các hệ thống siêu âm có thể được sử dụng cho hàng loạt và xử lý inline – linh hoạt và dễ dàng thích nghi để xử lý và yêu cầu của bạn.

Hàng loạt siêu âm và năng lực Inline

batch Khối lượng Tốc độ dòng Thiết bị khuyến nghị
5 đến 200ml Từ 50 đến 500ml / phút UP200Ht, UP400S
0.1 để 2L 0.25 đến 2m3/ hr UIP1000hd, UIP2000hd
0.4 đến 10L Từ 1 tới 8m3/ hr UIP4000
N.A. Từ 4 đến 30m3/ hr UIP16000
N.A. 30m trên3/ hr Cụm UIP10000 hoặc là UIP16000

Yêu cầu thêm thông tin

Vui lòng sử dụng mẫu dưới đây, nếu bạn muốn yêu cầu thêm thông tin về đồng nhất bằng siêu âm. Chúng tôi sẽ vui lòng cung cấp cho bạn một hệ thống siêu âm đáp ứng yêu cầu của bạn.










Các ultrasonicator UP200S cho sửa đổi hạt và giảm kích thước (Nhấn vào đây để phóng to!)

thiết bị phòng thí nghiệm siêu âm cho functionalization hạt

Văn học / Tài liệu tham khảo

  • Kpole, Ska:; Bhnwse, Bika. Fitrgri, Dikw. Gogte, Fkhri. Khulkmi, Hrikdi. Sonvne, Sk ः. Pandit, Akbik (2014): “Điều tra hiệu suất ức chế ăn mòn của chuẩn bị siêu âm natri molybdat kẽm nanopigment trong hai gói sơn epoxy-polyamide. Giao diện composite 21/9 năm 2015. 833-852.
  • Nikje, M.M.A .; Moghaddam, S.T .; Noruzian, M. (2016): Chuẩn bị từ nanocomposites polyurethane bọt tiểu thuyết bằng cách sử dụng các hạt nano lõi-vỏ. Polímeros vol.26 số 4, năm 2016.
  • Tolasz, J .; Stengl, V .; Ecorchard, P. (2014): Các Chuẩn bị Vật liệu Composite của Graphene Oxide-Polystyrene. Hội nghị quốc tế lần thứ 3 về Môi trường, Hóa học và Sinh học. IPCBEE vol.78, 2014.


Sự kiện đáng biết

Về Vật liệu composite

vật liệu composite (hay còn gọi là nguyên liệu thành phần) được mô tả như một loại vật liệu làm từ hai hay nhiều thành phần trở lên được đặc trưng bởi tính chất vật lý hoặc hóa học khác nhau đáng kể. Khi những vật liệu thành phần được kết hợp, một loại vật liệu mới – cái gọi là hỗn hợp – được sản xuất, trong đó cho thấy các đặc điểm khác biệt so với các thành phần riêng lẻ. Các thành phần riêng lẻ vẫn riêng biệt và khác biệt trong cấu trúc hoàn chỉnh.
Các loại vật liệu mới có tính chất tốt hơn, ví dụ nó là mạnh mẽ hơn, nhẹ hơn, chịu nhiều hơn hoặc ít tốn kém so với các vật liệu thông thường. Cải tiến của nanocomposites dao động từ cơ khí, điện / dẫn, nhiệt, quang học, điện hóa để tính chất xúc tác.

vật liệu composite thiết kế điển hình bao gồm:

  • sinh học composit
  • chất dẻo cốt thép, như polymer sợi được tăng cường
  • composit kim loại
  • composit gốm (gốm ma trận và ma trận kim loại composite)

vật liệu composite thường được sử dụng để xây dựng và và cơ cấu vật liệu như vỏ thuyền, bàn, thân xe, bồn tắm, bồn chứa, giả đá granit và đá cẩm thạch bồn nuôi cũng như trong tàu vũ trụ và máy bay.

Composites cũng có thể sử dụng sợi kim loại củng cố các kim loại khác, như trong kim loại composit ma trận (MMC) hoặc composit ma trận gốm (CMC), trong đó bao gồm xương (hydroxyapatite gia cố bằng sợi collagen), gốm kim loại (gốm và kim loại) và bê tông.
ma trận hữu cơ / composit tổng hợp gốm bao gồm bê tông nhựa, bê tông polyme, asphalt mastic, mastic lăn lai, composite nha khoa, bọt cú pháp và mẹ của ngọc trai.

Về siêu âm Tác dụng trên Particles

Thuộc tính hạt có thể được quan sát thấy khi kích thước hạt được giảm xuống mức cụ thể (được gọi là kích thước quan trọng). Khi kích thước hạt đạt đến mức nanomet, tương tác ở các giao diện pha trở nên chủ yếu được cải thiện, điều quan trọng là tăng cường đặc điểm vật liệu. Qua đó, diện tích bề mặt: tỷ lệ khối lượng vật liệu, được sử dụng để tăng cường trong nanocomposites là quan trọng nhất. Nanocomposites cung cấp các lợi thế về công nghệ và kinh tế cho hầu hết các lĩnh vực trong ngành, bao gồm các ngành hàng không vũ trụ, ô tô, điện tử, sinh học, dược phẩm và y tế. Một lợi thế lớn hơn nữa là thân thiện với môi trường của họ.
siêu âm năng lượng cải thiện wettability và đồng nhất giữa các ma trận và các hạt bằng cách trộn mãnh liệt của nó và phân tán – được tạo ra bởi cavitation siêu âm. Kể từ khi sonication là sử dụng rộng rãi nhất và thành công nhất phương pháp phân tán khi nói đến vật liệu nano, hệ thống siêu âm Hielscher được lắp đặt ở phòng thí nghiệm, nhà máy thí điểm sản xuất trên toàn thế giới.