Ir-Rwol Ta 'Omoġenizzatur Ultrasoniku Fid-Dispersjoni Ta' Nano-silika

L-effett ta 'dispersjoni ta' omoġenizzaturi ultrasoniċi huwa bbażat prinċipalment fuq "effett ta 'cavitation ultrasoniku", li, flimkien ma' shearing mekkaniku u tfixkil tal-fluss akustiku, jikseb irfinar u dispersjoni tal-partiċelli. Il-mekkaniżmu tal-qalba tiegħu jista 'jinqasam fi tliet stadji: L-ewwel, il-ġeneratur ultrasoniku jipproduċi mewġ tal-ħoss ta' frekwenza għolja - ta '15kHz-1MHz, li huma trażmessi lill-mezz ta' dispersjoni permezz ta 'transmitter ta' amplitudni ultrasoniku (ras tat-trasmettitur). It-tieni, hekk kif il-mewġ tal-ħoss jinfirex fil-medju likwidu, jiġu ffurmati żoni ta' pressjoni għolja-alterna u ta' pressjoni-baxxa. Fiż-żona ta'-pressjoni baxxa, il-likwidu jiġġebbed biex jifforma numru kbir ta' bżieżaq żgħar tal-vakwu (bżieżaq tal-kavitazzjoni). Dawn il-bżieżaq jespandu malajr u jiġġarfu b'mod vjolenti taħt il-pressjoni taż-żona ta'-pressjoni għolja. Fl-aħħar nett, fil-mument tal-kollass tal-bużżieqa, mewġ ta' xokk bi pressjonijiet sa eluf ta' atmosferi, microjets ta'-veloċità għolja (veloċitajiet sa 100m/s), u temperaturi estremi lokali (sa 5000K) huma ġġenerati f'żona lokali żgħira ħafna. Dawn l-enerġiji jaħdmu flimkien biex ikissru u jxerrdu b'mod uniformi l-aggregati tan-nano-silika fil-medju. Meta mqabbla mat-taħwid mekkaniku, il-partiċelli huma soġġetti għal inqas forza ta 'impatt mekkaniku, huma inqas probabbli li jsiru ċatti, u jistgħu jiksbu sistema ta' dispersjoni b'distribuzzjoni tad-daqs tal-partiċelli bil-ponta.

L-aggregati tan-nano-silika huma kklassifikati f'aggregati rotob (ffurmati minn forzi dgħajfa bħal forzi ta' van der Waals u bonds tal-idroġenu) u aggregati iebsin (ffurmati minn rabtiet kimiċi bejn il-partiċelli). Metodi tradizzjonali bħat-taħwid mekkaniku u ċentrifugazzjoni ta'-veloċità għolja huma diffiċli biex ikissru kompletament l-aggregati iebsin u huma suxxettibbli għal agglomerazzjoni sekondarja. L-effett tal-cavitation u l-mikrojets iġġenerati minn omoġenizzaturi ultrasoniċi jistgħu jaġixxu b'mod preċiż fuq il-lakuni interni ta 'l-aggregati, u jqattgħu l-istruttura aggregata minn ġewwa bħal "martell minjatura". Kemm l-aggregati rotob kif ukoll iebsa jistgħu jinqasmu b'mod effiċjenti f'partiċelli individwali ta' nano-silika jew aggregati ta' daqs-żgħir (ġeneralment imxerrda sal-livell oriġinali tad-daqs tal-partiċelli). Pereżempju, fit-tixrid tan-nano-silika f'soluzzjoni milwiema, wara omoġenizzazzjoni ultrasonika, il-partiċelli oriġinarjament agglomerati jistgħu jiġu mxerrda f'sistema monodisperse b'daqs uniformi tal-partiċelli. Is-sejbien tal-analizzatur tad-daqs tal-partiċelli tal-lejżer juri li d-distribuzzjoni tad-daqs tal-partiċelli tista 'titnaqqas b'mod sinifikanti, u l-indiċi tal-polydispersity (PDI) jista' jitnaqqas għal taħt 0.2, billi juża bis-sħiħ il-vantaġġ speċifiku tal-erja tal-wiċċ tan-nanopartiċelli. Sadanittant, l-omoġenizzatur ultrasoniku jista 'jaġġusta parametri bħall-qawwa tal-ħruġ u l-amplitudni skond il-karatteristiċi tal-kampjun, jadatta għall-ħtiġijiet ta' dispersjoni ta 'nano-silika ta' konċentrazzjonijiet u midja differenti. Kemm jekk huwa kampjun żgħir ta 'tubu tat-test fil-laboratorju jew demel likwidu ta'-viskożità għolja fil-produzzjoni industrijali, jista 'jikseb dispersjoni effiċjenti.

L-effett tat-tixrid tan-nano-silika jiddetermina direttament il-firxa tan-nano-effetti u l-valur tal-applikazzjoni tagħha. L-omoġenizzaturi ultrasoniċi, bil-mekkaniżmu ta 'ħidma uniku tagħhom ibbażat fuq il-kavitazzjoni, għandhom rwol kruċjali fit-tkissir tal-agglomerati, jinibixxu l-agglomerazzjoni sekondarja, jottimizzaw l-uniformità tad-dispersjoni, u jassistu fil-modifika tal-wiċċ, li jagħmluhom biċċa tagħmir ewlieni indispensabbli fil-proċess ta' dispersjoni tan-nano-silika. L-effiċjenza għolja tagħhom, l-iffrankar tal-enerġija, it-tħaddim ħieles mit-tniġġis-, u l-adattabilità qawwija tagħhom wasslu għall-applikazzjoni mifruxa tagħhom f'materjali komposti, kisi, siment, bijomediċina, u oqsma oħra, li jippromwovu b'mod effettiv l-iżvilupp tal-industrija tan-nano-silika.