二酸化ケイ素粉末を分散できる機械はどのようなものですか？

どんな機械で二酸化シリコン粉を散布できるの?

表面エネルギーが高いため,チタン二酸化物 (TiO2) 粉末は,ヴァン・デル・ワールス力と水素結合 (特にナノサイズのTiO2) によって安定した集積物を容易に形成する.直接使用すると光学的な科学的方法による効率的な分散を必要とする.以下は,4つの視点からチタン二酸化物粉末分散溶液を体系的に紹介しています.: 基本分散原理,特定の分散方法 (運用の詳細を含む),主要な影響要因,およびアプリケーションシナリオの適応.

1基本分散原理
酸化チタン分散の本質は"分散した粒子を安定させるために集積物を分解すること"で,2つの主要な問題に対する同時解決が必要です

アグロメラットの構造の破壊: 物理的または化学的方法が粒子間の引き寄せ (ヴァン・デル・ワールス力,水素結合,マイクロン/ナノスケールアグリゲットを原粒子に分解する.

二次的な凝聚抑制:表面の変更または分散剤の追加により,主粒子表面に"ステリックバリア"または"静電性排斥層"が作られる.分散した粒子が再吸着し,凝聚するのを防止する.

シリコン二酸化粉末を分散させる機械は?

超音波分散は,高周波音波エネルギー (通常20kHz~100kHz周波数帯) を利用する物理的プロセスである.人間の聴覚範囲を超えて) 物質聚合物を分解し,粒子や分子の均質な分散を達成するために液体中での音波によって生成される"カビテーション効果"です.このエネルギーは分散した材料に転送されます.集合物を結合する力を分解する (ヴァン・デル・ワールス力や水素結合など)安定した均質な分散を形成する.

1基本原理:カビテーション効果
超音波分散の本質は"カビテーション効果"の適用であり,このプロセスは3つの段階に分けられ,分散の主要な推進力です.

カビテーション 泡 形成: 高周波 の 音波 が 液体 に 伝わっ て いる とき,定期的に "圧縮 帯" と "稀化 帯" が 生じ ます." 稀化する領域 (圧力が急落する) "液体内の微小な泡 (または溶けたガス) が急速に膨張し,見えない"空洞泡"を形成します.

カビテーションバブル崩壊: 音波が圧縮領域 (圧力が急上昇する) に伝播すると,膨張するカビテーションバブルが非常に短い時間 (マイクロ秒の順序) で激しく崩壊しますローカルな高温 (最大5000K),高圧 (最大1000atm) と強烈なマイクロジェット (最大100m/sの流量) を発生させる.

散布: 崩壊するカビテーション泡のマイクロジェットは,周囲の集積した粒子に強い衝撃と切断力を及ぼします.粒子の間の凝聚構造を直接分解するさらに,高温および高圧環境は分子間力を弱め,分子レベルで均一な分散を達成するのに役立ちます.超音波 散布 の 重要 要素
効率的な超音波分散を達成するには,次の4つの主要な要素を制御する必要があります.異なるパラメータ組み合わせが分散効果に直接影響します.

エレメント カテゴリー キーパラメータ 分散への影響
超音波システム周波数 (20kHz~100kHz) 低周波 (20~40kHz):カビテーションバブルの崩壊エネルギーはより強く,粗い粒子を散布するのに適しています (例えばマイクロンの粒子).高周波 (>40kHz): 発電エネルギーは,ナノ粒子や敏感なシステム (例えば,生物分子) により適しています.

電力密度 (W/cm2) 低電力: 聚合物を分解するのに効果がない.高電力: 二次聚合 (局所的な過熱) や中気噴出を引き起こす可能性があります.散布システムに従って電力の密度を調整する必要があります..
分散中等粘度と表面張力:低粘度および低表面張力メディア (例えば水とエタノール) は,カビテーションにより易しく,分散効率が高くなります.高粘度メディア (e)化学特性 (極性/非極性): 媒体は分散相 (例えば,液体恐ろしく水素好反射による反応凝聚を防ぐために (分散剤を加える場合もあります).

分散相:粒子の大きさ/形状: マイクロンサイズのブロック型粒子は高空洞エネルギーを必要とする. ナノサイズの球状粒子は分散が容易である.しかし,反応凝聚と再吸収を防ぐために電力を制御する必要があります.

初期アグロメレーション:初期アグロメレーションがより深刻であるほど (例えば,硬いアグロメレーション),散布時間が長くなるか,より適切な散布方法 (粗質粉砕と細細散布).
動作条件:分散時間:短すぎ:不完全な分散;長すぎ:粒子の磨きや中気温上昇を引き起こす可能性があります (冷却と温度制御が必要です).

温度/圧力:高温は,カビテーションバブルの安定性を低下させる (崩壊エネルギーが減少する);高圧は,カビテーションバブルの形成を阻害する.操作は大気圧で通常行われます超音波分散の利点と限界

1主要な利点
高分散効率:従来の機械的な混ぜ合わせ (マクロスコープ的な切断力に依存する) と比べると,超音波マイクロ流体学はナノスケールアグリゲートに作用することができます.より徹底的な分散と短い時間 (通常数分から数十分) をもたらす.
広範囲のシステム適用可能性:液体固体 (例えば,水中にナノ粒子を分散),液体液体 (例えば,油水エミュルションなどのエミュルションを準備) で,液体ガスでも使用できます..水中に溶けた空気を調製するシステム.

メカニカル汚染なし:分散プロセスは音響エネルギーに依存し,回転部品 (例えば振動器) が不要である.機械的磨損による不浄物汚染を避ける高純度システム (例えば半導体材料や製薬品) に適している.

柔軟な操作: 機器は小型化 (実験探査機型) または工業化 (パイプライン・トレグ型) され,パラメータ (周波数,異なるシナリオのニーズを満たすためにリアルタイムに調整することができます.2. 主な制限
高エネルギー損失:高周波の音波は高粘度なメディアで急速に衰弱し,カビテーション効果を維持するためにより高い電力を必要とし,その結果,高いエネルギー消費になります.

局所的な過熱の危険性: 洞窟泡の崩壊によって発生する高温が迅速に散らばれない場合,熱に敏感な物質 (タンパク質やポリマーなど) のデナチュレーションや分解を引き起こす可能性があります..

高い 設備 費用工業級の超音波分散装置 (高功率タンク超音波機など) の製造および維持コストは,従来の混合装置よりも高い..

粒子の選択性:高硬度と密度 (金属粉末など) の粒子の分散効果は限られることがあります.他の方法の使用を必要とする (例えば,超音波と組み合わせたボールフライリング)IV 典型的な応用シナリオ
高効率,汚染無害,正確な性能により,超音波分散は様々な分野で広く使用されています:

材料科学:ナノ材料の調製 (例えば,導電性複合材料を作るため,グラフェンを樹脂に分散し,抗菌性性を高めるため,ナノチタン二酸化物をコーティングに分散);

バイオメディシン: 製薬製剤 (例えば,吸収を改善するために,溶解が不良な薬の粒子をナノススペンションに分散)細胞分散 (細胞内タンパク質/核酸の抽出を容易にする)基本的には"細胞レベル分散"です)
コーティングとインク:ピグメント分散 (例えば,コーティングのデラミナーションを防止し,色の均一性を改善するために,炭黒とチタン二酸化物を樹脂に分散)

食品産業:エミュルション製剤 (例えば,味を良くするためにナノサイズのクリームをミルクに分散したり,保存期間を延長するために安定したプロバイオティックエミュルションを準備したり)
環境管理:廃水処理 (流水素粒子をナノスケールに分散して汚染物質との接触面を拡大し,流水処理を強化する)

エレクトロニクス産業:半導体ペストの製造 (例えば,均質な伝導性を確保するために,チップ伝導性ペストのための有機キャリアに銀ナノ粒子を分散)

適用シナリオに応じて,超音波分散装置は主に2つのカテゴリーに分けられる.

探査機型超音波分散器 (浸透):これは,直接分散システムに浸透した超音波探査機 (チタン合金製で音波を伝達する) をベースにしている.エネルギーを集中させ,小型実験用サンプル (e) に適するようにする.10ml-1L) や高粘度システム.

トロー型超音波分散器 (浸水式ではない):超音波変換器は反応タンクの壁に設置され,タンクの壁を通って音波を媒体に送信する.これらの分散器は,産業用連続生産に適しています.単一の処理容量は数百リットルまで) は,探査器の磨きから自由で,清掃が簡単です.

概要すると,超音波分散は,カビテーション効果に基づいた微細分散技術です.その核心価値は,ナノアグロメレーションと高純度分散の課題に対処することにあります.伝統的な方法で対処するのが難しい材料,製薬,食品産業において 不可欠な重要なプロセスとなっています.