Imọ-ẹrọ olutirasandi Hielscher

Sonofragmentation - Awọn Ipa agbara olutirasandi lori ohun-elo-apakan

Sonofragmentation ṣe apejuwe awọn isubu ti awọn patikulu sinu awọn ajẹku ti nyara nipa agbara agbara olutirasandi. Ni idakeji si deagglomeration ultrasonic ti o wọpọ ati milling – nibiti awọn ohun elo ti wa ni lilọ pupọ ti o si yapa nipasẹ ijamba-arin-ami-ọrọ – , gbigbọn-ni-ni-ni-ni-ni-ni-ni nipasẹ iyasọtọ taara laarin awọn patiku ati iwo-mọnamọna. Agbara giga / kekere igbohunsafẹfẹ olutirasandi ṣẹda cavitation ati nitorina intense rirẹ-kuru ologun ni olomi. Awọn ipo ti o pọju ti o ti nkuta cavitational Collapse ati collisional interparticular lọ awọn patikulu si awọn ohun elo ti o dara julọ.

Gbóògì Ultrasonic ati igbaradi ti Nano Patikulu

Awọn ipa ti agbara olutirasandi fun ṣiṣe awọn ohun elo nano jẹ daradara-mọ: Isọjade, Deagglomeration ati Milling & Ṣiṣiri ati Fragmentation nipasẹ sonication ni igbagbogbo ọna ti o tọ lati ṣe itọju nano awọn patikulu. Eyi jẹ otitọ paapaa nigbati o ba wa pẹlu awọn ohun elo ti o dara julọ pẹlu awọn ohun elo ti o ṣe pataki pẹlu awọn ẹya-ara ti o ni awọn ẹya ara ẹni pato. Lati ṣẹda awọn ohun elo nano pẹlu awọn iṣẹ-ṣiṣe pato, a gbọdọ rii daju pe ilana ilana sonication kan paapaa gbọdọ wa ni idaniloju. Hielscher pese ohun elo ultrasonic lati ile-iṣẹ lapapọ si iwọn iṣẹ ti iṣowo pupọ.

Sono-Fragmentation nipasẹ Cavitation

Awọn titẹsi ti awọn alagbara agbara ultrasonic sinu olomi ṣẹda awọn iwọn ipo. Nigba ti olutirasandi ṣe agbekale alabọde omi, awọn igbiyanju ultrasonic nmu ni alternating titẹkura ati awọn akoko ti o gaju (giga titẹ ati titẹ titẹ kekere). Nigba titẹ kekere, awọn aami ntan alabọde kekere dide ninu omi. Awọn wọnyi cavitation awọn nyoju dagba lori ọpọlọpọ awọn titẹ titẹ kekere titi ti wọn yoo fi ṣe iwọn iwọnwọn nigbati wọn ko le fa agbara diẹ sii. Ni ipo ti o pọju agbara ti o gba agbara ati iwọn otutu, awọn cavitation o ti nkuta ṣubu ni agbara ati ṣẹda ipo awọn agbegbe. Nitori awọn implosion ti awọn cavitation awọn nyoju, awọn iwọn otutu ti o ga julọ to sunmọ. 5000K ati awọn igara ti feleto. 2000atm ti wa ni agbegbe. Awọn esi implosion ni awọn oko ofurufu ti o to iwọn 280m / s (≈1000km / h). Sono-fragmentation ṣe apejuwe lilo awọn ipa agbara wọnyi si awọn patikulu kọnputa si awọn si kere ju ni sub-micron ati nano iwọn. Pẹlu sonication progressing, iwọn apẹrẹ wa lati oju-ọrun si iyipo, eyi ti o mu ki awọn particula naa ṣe diẹ niyelori. Awọn esi ti sonofragmentation ti wa ni a fihan bi oṣuwọn fragmentation ti o ti ṣafihan bi iṣẹ kan ti titẹ agbara, iwọn didun iwọn didun ati iwọn awọn agglomerates.
Kusters et al. (1994) ṣewadii idaparọ ultrasonically ti agglomerates ni ibatan si agbara agbara rẹ. Awọn abajade ti awọn oniwadi „tọka pe ilana pipinka ultrasonic le dara bi awọn imuposi lilọ ọna ti ara. Iṣe ti ile-iṣẹ ti pipinka ultrasonic (fun apẹẹrẹ awọn iṣere ti o tobi, iṣojuuṣe lilọsiwaju ti idaduro) le paarọ awọn abajade wọnyi ni itumo, ṣugbọn lori gbogbo rẹ o ti nireti pe agbara agbara pato kii ṣe idi fun yiyan ti ilana comminutron yii dipo kuku agbara rẹ si gbe awọn itanran lalailopinpin itanran (submicron). “[Kusters et al. 1994] Paapa fun awọn ohun elo imukuro awọn eso bi yanrin tabi zirconia, agbara pataki ti a beere fun wiwọn lulú lulẹ ti a ri lati wa ni isalẹ nipasẹ ultrasonic lilọ ju ti awọn ọna lilọ lọpọlọpọ. Ultrasonication yoo ni ipa lori awọn patikulu ko nikan nipasẹ milling ati lilọ, sugbon tun nipasẹ polishing awọn awọn ipilẹ. Nitori eyi, a le ni ifarahan giga ti awọn patikulu.

Sono-fragmentation fun Crystallization ti Nanomaterials

"Lakoko ti o ti wa ni diẹ iyemeji pe interparticle collisions waye ni slurries ti awọn molisita molikali irradiated pẹlu olutirasandi, wọn ko ni orisun ti fractionation orisun. Ni idakeji si awọn kirisita ti molikali, awọn ohun elo ti a ko ba ti bajẹ nipasẹ awọn ifa-bii taara ati pe o le ni ikolu nikan nipasẹ awọn diẹ intense (ṣugbọn pupọ rarer) interparticle collisions. Yiyi pada ni awọn ilana ti o ni agbara fun sonication ti awọn irin ti fadaka pẹlu aspirin slurries ṣe ifojusi awọn iyatọ ninu awọn ohun-ini ti awọn okuta iyebiye ti o dara ju ati awọn kirisita molikula ti o ni irun. "[Zeiger / Suslick 2011, 14532]

Ẹda-ọna ti Ultrasonic ti acetylsalicylic acid particles

Sonofragmentation ti awọn patikulu aspirin [Zeiger / Suslick 2011]

Gopi et al. (2008) ṣe iwadii iṣelọpọ ti awọn eepo patikulu alumina alamọ-giga milimita giga (nipataki ni ipin-100 nm) lati ifunni micrometer-kere (fun apẹẹrẹ, 70-80 μm) lilo sonofragmentation. Wọn ṣe akiyesi iyipada nla ni awọ ati apẹrẹ ti awọn patikulu alumina alumina bi abajade ti pipin-sono. Awọn patikulu ni micron, submicron ati ibiti iwọn nano le ni rọọrun gba nipasẹ sonication agbara giga. Awọn iyipo ti awọn patikulu pọ pẹlu akoko idaduro pọ si ni aaye acoustic.

Pipọ ni Surfactant

Nitori awọn ohun elo ti o wulo ti ultrasonic, lilo awọn ti surfactants ṣe pataki lati dena idibajẹ ti sub-micron ati awọn eroja ti o wa ni nano-pupọ. Iwọn iwọn kekere, eyi ti o ga julọ ti ipo agbegbe, eyi ti a gbọdọ bo pẹlu surfactant lati tọju wọn ni idaduro ati lati yẹra fun awọn ami-ọrọ 'coaguelation (agglomeration). Awọn anfani ti ultrasonication duro ni ipa ti o dispersing: Ni nigbakannaa si lilọ ati fragmentation, awọn ultrasounds dispersed awọn grinded awọn egungun pẹlu awọn surfactant ki agglomeration ti o ti wa ni awọn particles nano (fere) patapata yee.

Imuposi Ise

Lati sin ọja pẹlu ohun elo nano giga ti o ṣe afihan awọn iṣẹ-ṣiṣe ti o ṣe pataki, ẹrọ-ṣiṣe ti o gbẹkẹle ni a nilo. Ultrasonicators pẹlu soke to 16kW fun ọkọọkan eyi ti o jẹ clusterizable gba Fort o processing ti fere Kolopin iwọn didun ṣiṣan. Nitori ilọsiwaju lapapọ ti apapọ ti awọn ilana ultrasonic, awọn ohun elo ultrasonic le jẹ idanwo laisi ewu ni yàrá, ti a ṣe ayẹwo ni ipele-ori ati lẹhinna ti a ṣe laisi awọn iṣoro sinu ila-ṣiṣe. Bi iṣeduro ultrasonic ko nilo aaye ti o tobi julọ o le ṣee tun pada sinu awọn ilana iṣeduro ti o wa tẹlẹ. Išišẹ jẹ rọrun ati pe a le ṣe abojuto ati ṣiṣe nipasẹ iṣakoso latọna jijin, lakoko itọju eto ultrasonic kan jẹ eyiti o ṣe alaileti.

Iwe-iwe / Awọn itọkasi

  • Ambedkar, B. (2012): Ultrasonic Coal-Wash for De-Ashing ati De-Sulfurization: Iwadi idaniloju ati Ṣiṣe Aṣaṣe. Orisun omi, 2012.
  • Eder, Rafael JP; Schrank, Simone; Besenhard, Maximilian O .; Roblegg, Eva; Gruber-Woelfler, Heidrun; Khinast, Johannes G. (2012): Sonocrystallization ti nlọsiwaju ti Acetylsalicylic Acid (ASA): Iṣakoso ti Iwọn Iwọn. Growth Crystal & Oniru 12/10, 2012. 4733-4738.
  • Gopi, KR; Nagarajan, R. (2008): Awọn ilọsiwaju ni Seamiki Seramiki ti Nanoalumina Ṣiṣẹpọ Lilo Lilo Sonofragmentation. IEEE Awọn isẹ lori Nanotechnology 7/5, 2008. 532-537.
  • Kusters, Karl; Pratsinis, Sotiris E .; Thoma, Steven G .; Smith, Douglas M. (1994): Awọn ofin idinku agbara fun iwọn didun pupọ fun igbẹhin ultrasonic. Powder Technology 80, 1994. 253-263.
  • Zeiger, Brad W .; Suslick, Kenneth S. (2011): Sonofragementation ti Awọn Iwoye Alawọ. Iwe akosile ti o jẹ American Society Society. 2011.

Kan si wa / Beere fun Alaye siwaju sii

Ọrọ lati wa nipa rẹ processing awọn ibeere. A yoo so ti o dara julọ oso ati processing sile fun ise agbese rẹ.





Jọwọ ṣe akiyesi wa Ìpamọ Afihan.



Ultrasonic processing: Cavitational "hot spot" (Tẹ lati tobi!)

Ultrasonic sonotrode transmitting waves waves into liquid. Yiyọ ti o wa labẹ awọn oju-ilẹ sonotrode tọkasi awọn iranran iranran ti o ga agbegbe.