Ultrasonically nhanh thạch cao kết tinh
- Siêu âm trộn và phân tán làm tăng tốc độ kết tinh và thiết lập phản ứng của thạch cao (CaSO4・2Giờ2O).
- Áp dụng Ultrasonics điện để bùn thạch cao tăng tốc kết tinh do đó làm giảm thời gian thiết lập.
- Bên cạnh một thiết lập nhanh hơn, các bảng tường sản xuất triển lãm một mật độ giảm.
- Các siêu âm phân tán của vật liệu nano tăng cường (ví dụ như CNTs, Nano-sợi hoặc silica) thành kết quả thạch cao ở độ bền cơ học và độ xốp thấp.
Ultrasonics để cải thiện sản xuất thạch cao
Để bắt đầu phản ứng thiết lập của canxi sulphate hemihiđrat và nước, canxi sulphate hemihiđrat phải được phân tán đồng đều thành nước để một bùn đồng nhất được chuẩn bị. Sự phân tán siêu âm đảm bảo rằng các hạt được làm ướt đầy đủ để đạt được hydrat hóa hemihydrat hoàn chỉnh. Việc trộn siêu âm của bùn thạch cao tăng tốc thời gian thiết lập do kết tinh nhanh.
Các thành phần bổ sung như tăng tốc và vật liệu nano củng cố có thể được pha trộn rất đồng đều vào bùn thạch cao, quá.
Nguyên tắc làm việc của siêu âm phân tán
Khi siêu âm công suất cao được kết hợp vào một chất lỏng hoặc bùn, ultrasonically tạo ra cavitation xảy ra. cavitation siêu âm tạo ra điều kiện khắc nghiệt tại địa phương bao gồm lực cắt cao, máy bay phản lực chất lỏng, vi nhiễu, nhiệt độ cao, feat sưởi ấm và làm mát tỷ lệ cũng như áp lực cao. Những lực cắt cavitational khắc phục các lực lượng ràng buộc giữa các phân tử để chúng được deagglomerated và phân tán như là các hạt duy nhất. Hơn nữa, các hạt được tăng tốc bởi các máy bay phản lực chất lỏng cavitational để họ va chạm với nhau và do đó được chia nhỏ để Nano hoặc thậm chí kích thước hạt chính. Hiện tượng này được gọi là siêu âm ướt-phay.
Siêu âm điện tạo ra các trang web tạo mầm trong dung lượng để đạt được kết tinh nhanh.
Click vào đây để tìm hiểu thêm về kết tinh Sono – sự kết tinh ultrasonically hỗ trợ!
Công nghiệp siêu âm disperser
Siêu âm phân tán của phụ gia
Trong nhiều quá trình hóa học, sonication được sử dụng để trộn các chất phụ gia như các tác nhân chậm phát triển (ví dụ như protein, axit hữu cơ), các chất biến đổi độ nhớt (ví dụ như superplasticisers), các tác nhân chống cháy, axit boric, hóa dầu chống nước (ví dụ: polysiloxanes, sáp nhũ tương), sợi thủy tinh, chất hỗ trợ kháng cháy (ví dụ như vermiculit, đất sét và/hoặc silica bốc khói), các hợp vật polymer (ví dụ PVA, PVOH) và các phụ gia thông thường khác vào công thức để cải thiện việc xây dựng thạch cao, thiết lập Các hợp chất và xi măng thạch cao và giảm thời gian thiết lập.
Click vào đây để tìm hiểu thêm về siêu âm trộn và pha trộn của các chất phụ gia!
hệ thống siêu âm công nghiệp
Hielscher Ultrasonics là nhà cung cấp hàng đầu của bạn về hệ thống siêu âm công suất cao cho các ứng dụng Bench-Top và công nghiệp. Hielscher cung cấp bộ xử lý siêu âm công nghiệp mạnh mẽ và bền vững. Chúng tôi UIP16000 (16kW) là bộ xử lý siêu âm mạnh mẽ nhất trên toàn thế giới. Hệ thống siêu âm 16kW này xử quá dễ dàng khối lượng lớn thậm chí slurries nhớt cao (lên đến 10, 000cp). Biên độ cao lên đến 200 μm (và cao hơn theo yêu cầu) đảm bảo rằng vật liệu được điều trị đúng cách để mức độ phân tán mong muốn, deagglomeration và phay là đạt được. Sonication dữ dội này sản xuất slurries hạt nano cho tỷ lệ cài đặt nhanh và các sản phẩm thạch cao.
Sự mạnh mẽ của thiết bị siêu âm của Hielscher cho phép hoạt động 24/7 trong môi trường đòi hỏi khắt khe và đòi hỏi cao.
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 |
|---|---|---|
| 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 | UIP4000 |
| N.A. | 10 đến 100L / phút | UIP16000 |
| N.A. | lớn hơn | Cụm UIP16000 |
Kinh nghiệm lâu dài của chúng tôi trong xử lý siêu âm giúp chúng tôi tham khảo ý kiến khách hàng của chúng tôi từ các nghiên cứu khả thi đầu tiên để thực hiện quá trình trên quy mô công nghiệp.
Văn học / Tài liệu tham khảo
- Peters, S.; Stöckigt, M.; Rössler, ch. (2009): Ảnh hưởng của điện-siêu âm trên tính lưu loát và thiết lập xi măng Portland bột nhão; tại: Hội nghị quốc tế 17 về vật liệu xây dựng ngày 23-ngày 26 tháng 9 2009, Weimar.
- Rössler, ch. (2009): Einfluss von Power-Ultraschall auf das Fließ-und Erstarrungsverhalten von Zementsuspensionen; trong: Tagungsband der 17. Internationalen Baustofftagung ibausil, hrsg. Finger-Institut für Baustoffkunde, Bauhaus-Universität Weimar, S. 1 – 0259 – 1 – 0264.
- Zhongbiao, Man; Trần, Yuehui; Yang, Miao (2012): chuẩn bị và thuộc tính của râu canxi sulphate/composite cao su tự nhiên. Nghiên cứu vật liệu tiên tiến Vol. 549, 2012. 597-600.
Sự kiện đáng biết
Sản xuất tấm thạch cao
Trong quá trình sản xuất của tấm thạch cao, một bùn dung dịch nước nung thạch cao – như vậy gọi là canxi sulphate hemihydrat – được trải ra giữa các tờ giấy trên và dưới. Các sản phẩm do đó tạo ra phải được liên tục di chuyển trên một băng chuyền cho đến khi bùn đã thiết lập. Tấm sau đó được sấy khô cho đến khi nước dư thừa trong tấm thạch cao đã bốc hơi. Trong sản xuất thạch cao wallboard nó được biết đến để thêm các chất khác nhau vào bùn để nâng cao quá trình sản xuất hoặc hội đồng quản trị chính nó. Ví dụ, nó là bình thường để làm sáng trọng lượng của bùn bằng cách kết hợp các đại lý tạo bọt để cung cấp một mức độ sục khí làm giảm mật độ của wallboard cuối cùng.
Canxi sulfate
Canxi sulfat (hoặc canxi sulphate) là một hợp chất vô cơ với công thức CaSO4 và liên quan hydrat. Trong dạng Khan của γ-anhydrit, nó được sử dụng như là một chất chống ẩm cho mục đích chung. Một hydrat đặc biệt của CaSO4 được gọi là thạch cao của Paris. Một hydrat quan trọng khác là thạch cao, xảy ra tự nhiên như một khoáng chất. Đặc biệt là thạch cao được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng công nghiệp, ví dụ như vật liệu xây dựng, chất độn, trong polyme, vv Tất cả các hình thức của CaSO4 xuất hiện như là chất rắn màu trắng và hầu như không hòa tan trong nước. Canxi sulfat gây ra độ cứng vĩnh viễn trong nước.
Các hợp chất vô cơ CaSO4 xảy ra ở ba mức độ hydrat hóa:
- trạng thái Khan (tên khoáng sản: “anhydrit”) với công thức CaSO4.
- dihydrat (tên khoáng sản: “Thạch cao”) với công thức CaSO4(H2O2.
- hemihydrat với công thức CaSO4(H22O) 0,5. Hemihydrates cụ thể được phân biệt như Alpha-hemihydrat và Beta-hemihydrat.
Phản ứng hydrat hóa và mất nước
Khi nhiệt được áp dụng, thạch cao chuyển thành một khoáng sản bị mất nước một phần – cái gọi là canxi sulfate hemihydrat, thạch cao nung, hoặc thạch cao của Paris. Calcined thạch cao có công thức CaSO4· (nH2O), trong đó 0,5 ≤ n ≤ 0,8. Nhiệt độ từ 100 ° c đến 150 ° c (212 ° f – 302 ° f) là cần thiết để loại bỏ các nước đó là ràng buộc trong cấu trúc của nó. Nhiệt độ và thời gian sưởi ấm chính xác phụ thuộc vào độ ẩm môi trường xung quanh. Nhiệt độ cao tới 170 ° c (338 ° f) được áp dụng cho việc nung công nghiệp. Tuy nhiên, tại các nhiệt độ hình thành của γ-anhydrite bắt đầu. Năng lượng nhiệt giao cho thạch cao tại thời gian này (nhiệt hydrat hóa) có xu hướng đi vào lái xe ra nước (như hơi nước) chứ không phải là tăng nhiệt độ của khoáng sản, mà tăng chậm cho đến khi nước đã biến mất, sau đó tăng nhanh hơn. Phương trình mất nước một phần là như sau:
Các tài sản thu nhiệt của phản ứng này là có liên quan đến hiệu suất của vách thạch, trao kháng cháy cho khu dân cư và các cấu trúc khác. Trong một ngọn lửa, cấu trúc đằng sau một tấm vách thạch cao sẽ vẫn tương đối mát mẻ như nước bị mất từ thạch cao, do đó ngăn ngừa và làm chậm thiệt hại cho khung (thông qua việc đốt cháy các thành viên gỗ hoặc mất sức mạnh của thép ở nhiệt độ cao) và consequent sự sụp đổ cấu trúc. Ở nhiệt độ cao hơn, canxi sulfate phát hành ôxy và hoạt động do đó là chất ôxi hóa. Đặc trưng vật liệu này được sử dụng trong aluminothermy. Ngược lại với hầu hết các khoáng chất, mà khi chỉ đơn giản là tạo thành chất lỏng hoặc semiliquid bột nhão, hoặc vẫn còn bột, thạch cao nung có một tài sản bất thường. Khi trộn với nước ở nhiệt độ môi trường xung quanh, nó biến hóa học trở lại dạng dihydrat ưa thích, trong khi nó là thể chất “Thiết lập” thành một lưới pha lê thạch cao cứng nhắc và tương đối mạnh như được hiển thị trong phương trình dưới đây:
Phản ứng tỏa nhiệt này làm cho nó dễ dàng như vậy để đúc thạch cao thành các hình dạng khác nhau bao gồm cả tấm cho tường, que cho bảng đen phấn, và khuôn mẫu (ví dụ như làm bất động xương bị gãy, hoặc cho đúc kim loại). Trộn với polyme, nó đã được sử dụng như là một xi măng sửa chữa xương.
Khi đun nóng đến 180 ° c, một dạng gần như không có nước, cái gọi là γ-anhydrit (CaSO4Không có2O trong đó n = 0 đến 0,05), được hình thành. γ-anhydrite chỉ phản ứng chậm với nước để trở về trạng thái dihydrat, do đó nó được sử dụng rộng rãi làm chất hút ẩm thương mại. Khi nung nóng trên 250 ° c, dạng β-anhydrit hoàn toàn bị Khan xảy ra. β-anhydrit không phản ứng với nước, thậm chí qua timescales địa chất, trừ khi mặt đất rất mịn.
Thạch cao
Thạch cao là một vật liệu xây dựng được sử dụng như vật liệu phủ bảo vệ và/hoặc trang trí cho các bức tường, trần nhà và khuôn mẫu và đúc các yếu tố xây dựng trang trí.
Stucco là plasterwork, được sử dụng để sản xuất đồ trang trí cứu trợ.
Các loại thạch cao phổ biến nhất được xây dựng từ các tấm thạch cao, vôi, hoặc xi măng như là thành phần chính. Thạch cao được sản xuất như một loại bột khô (bột thạch cao). Khi bột được trộn với nước, một dán cứng nhưng khả thi được hình thành. Phản ứng tỏa nhiệt với nước giải phóng thông qua một quá trình kết tinh, sau đó cứng thạch cao khô.
Thạch cao thạch cao
Thạch cao thạch cao, hoặc thạch cao của Paris, được sản xuất bằng cách xử trị nhiệt (xấp xỉ 300 ° f/150 ° c) thạch cao:
CaSO4· Giờ2O + nhiệt → CaSO4-0.5 giờ2O + 1.5 GIỜ2O (phát hành dưới dạng hơi nước).
Thạch cao có thể được tái tạo bằng cách trộn bột khô với nước. Để bắt đầu thiết lập của thạch cao chưa sửa đổi, bột khô được trộn với nước. Sau khoảng 10 phút, bộ phản ứng thiết lập trong và được hoàn thành sau khoảng 45 phút. Tuy nhiên, một thiết lập hoàn chỉnh của thạch cao đạt được sau khoảng 72 giờ. Nếu thạch cao hoặc thạch cao được làm nóng trên 266 ° f/130 ° c, hemihydrat được hình thành. Hemihydrate bột cũng có thể được chuyển thành thạch cao khi phân tán trong nước.