Máquina ultrassônica de dispersão de negro de fumo de alta potência com sonda de titânio, máquina homogeneizadora ultrassônica

Máquina de dispersão de preto de carbono de alta potência por ultra-som

A essência da dispersão de preto de carbono por ultra-som consiste em utilizar o efeito de cavitação acústica gerado pelo ultra-som num meio líquido,Combinado com a ação de cisalhamento das vibrações de alta frequência, a fim de conseguir a decomposição e a dispersão uniforme dos aglomerados de preto de carbono, aumentando simultaneamente a estabilidade do sistema de dispersão.O seu mecanismo principal pode ser dividido em três fasesPrimeiro, a geração de efeito de cavitação: Quando o ultra-som (frequência tipicamente 20 kHz-100 kHz) passa através do sistema de dispersão de preto de carbono,O meio líquido gera regiões de compressão e rarefação alternadasNo estágio de rarefação, formam-se pequenas bolhas de cavitação de vácuo dentro do líquido; no estágio de compressão, estas bolhas de cavitação colapsam violentamente num tempo extremamente curto (microssegundos),liberando instantaneamente altas temperaturas localizadas (até 5000K ou superior), altas pressões (superiores a 1000 atm), e microjetos com velocidades superiores a 100 m/s. Esta acção física extrema, como uma "explosão" microscópica," impacta precisamente os pontos fracos dos aglomerados de carbono negro, rasgando-as em partículas minúsculas próximas das partículas originais, quebrando assim a estrutura de aglomeração na sua raiz.

Em segundo lugar, existem efeitos de cisalhamento e mistura: a vibração mecânica de alta frequência do ultra-som induz fortes turbulências e microfluídica no meio de dispersão,gerando forças de cisalhamento contínuas que refinam ainda mais os aglomerados negros de carbono incompletamente quebradosSimultaneamente, favorece a distribuição uniforme das partículas de negro de carbono no meio, evitando a aglomeração secundária causada por concentrações locais excessivamente elevadas.

Por último, há um efeito estabilizador: a vibração ultrassônica acelera também a adsorção de moléculas dispersantes na superfície de partículas de preto de carbono,Ajudando a formar uma camada de adsorção estávelAtravés da barreira estérica ou da repulsão eletrostática, esta camada impede a reglomeração de partículas de preto de carbono dispersas, prolongando o período de estabilidade do sistema de dispersão.Além disso,, o tratamento ultrasónico aumenta os grupos polares na superfície do preto de carbono, melhorando a sua compatibilidade de dispersão em meios polares.Os dados experimentais mostram que a relação oxigénio/carbono na superfície do negro de carbono pode ser aumentada de 40,2% a 7,5% após tratamento ultrasónico, melhorando significativamente a sua estabilidade de dispersão em sistemas aquosos.

Uma máquina de dispersão ultrasônica é um dispositivo que utiliza ondas ultrasônicas de alta frequência para quebrar partículas aglomeradas, misturar líquidos immisciveis e criar suspensões ou emulsões estáveis e uniformes.

Uma explicação simples:

Ele usa cavitação ultrasônica

Separar partículas agrupadas (grafeno, nanotubos de carbono, pigmentos, nanomateriais)
Misturar óleo e água em emulsões estáveis
Dispersar uniformemente os pós em líquidos sem sedimentação

Principais utilizações:

Dispersão de grafeno, CNTs, nanopartículas
Fabricação de tintas, revestimentos, pastagens de baterias
Preparação de emulsões em cosméticos, alimentos

Estrutura chave:

Gerador ultrasónico
Transdutor (converte eletricidade em vibração)
Sonda / buzina (entrega vibração no líquido)

Parâmetro

Descrição

Controle dos parâmetros do equipamento

1. Frequência ultrasônica: a frequência afeta diretamente a intensidade de cavitação e a precisão de dispersão.ultra-som de baixa frequência (20kHz-40kHz) tem maior poder de penetração e pode efetivamente quebrar grandes aglomerados, tornando-o adequado para sistemas de dispersão de partículas grosseiras e de alta viscosidade de preto de carbono.A alta frequência (60 kHz-100 kHz) oferece uma maior precisão de dispersão e é adequada para a dispersão de preto de carbono que requer refinamento em nanoescala, como a dispersão de preto de carbono Pt/C em catalisadores de células de combustível.evitar a adsorção insuficiente do dispersante devido a bolhas de cavitação excessivamente pequenas a altas frequências.

2. Potência ultrasônica e densidade de potência: A potência é um parâmetro central que afeta o desempenho da dispersão e precisa ser ajustado de forma flexível de acordo com o tamanho das partículas de preto de carbono e a viscosidade do material.Baixa potência (50-70% da potência nominal) é adequada para sistemas de negro de carbono com pequenas partículas (10-50 nm) e baixa viscosidade, evitando a quebra e degradação de partículas causadas por potência excessiva.Alta potência (70%-90% da potência nominal) é adequada para materiais de preto de carbono com tamanhos de partículas maiores (50-200nm) e aglomeração gravePara os sistemas de carbono negro à base de água, uma densidade de potência de 0,8-1.Recomenda-se 2 W/cm2A densidade de energia excessiva (> 2,0 W/cm2) pode danificar a estrutura do preto de carbono, resultando em uma tonalidade azulada.

3. Tempo ultrasônico: O tempo ultrasônico precisa ser combinado com a potência e as características do material; mais tempo não é necessariamente melhor.Para a dispersão convencional do preto de carbono (como a dispersão inicial em tintas)Para sistemas de preto de carbono de alta viscosidade difíceis de dispersar (tais como preto de carbono/compositos de borracha natural),o tempo de tratamento pode ser alargado para 30-60 minutos, exigindo um arrefecimento intermitente (5 minutos de cada vez) para evitar o sobreaquecimento do material.Experimentos mostram que aproximadamente 1 hora de tratamento por ultrassom à temperatura ambiente é a janela de tempo ideal para a maioria dos sistemas de preto de carbonoO tratamento ultra-sônico excessivo pode conduzir a aglomeração secundária de partículas de negro de carbono, danos à estrutura do portador e até mesmo falha do dispersante.

4. Modo ultrasônico: o modo de pulso (por exemplo, 2 segundos ligados, 1 segundo desligados) é superior ao modo contínuo.prevenção de alterações nas propriedades do preto de carbono causadas por superaquecimento localizado, e reduzindo o desgaste da sonda ultra-sônica.

Nos últimos anos, o nanomaterial B tem sido amplamente utilizado em várias indústrias para otimizar o desempenho dos materiais.adicionar tinta de grafeno à bateria pode prolongar muito a vida útil da bateria, enquanto a adição de óxido de silício ao vidro pode aumentar a transparência e robustez do vidro.

O conteúdo central da nanotecnologia é como resolver o problema da aglomeração de nanopartículas.É muito difícil obter uma única nanopartícula dispersaComo dispersar uniformemente as nanopartículas na matriz é a tecnologia chave da nanotecnologia.

A cavitação ultra-sônica forma imediatamente inúmeras áreas de alta e baixa pressão na solução.Estas áreas de alta e baixa pressão colidem continuamente entre si para gerar uma forte força de cisalhamentoAs ondas ultra-sônicas utilizadas na dispersão de nanomateriais geralmente exigem uma pressão sonora relativamente grande e uma amplitude ultra-sônica.Tipo de chifre, ou seja, tipo de sonda, é mais comumente utilizado atualmente.

Recomendações

1Se você é novo em nano materiais e quer entender o efeito da dispersão ultrasônica, você pode usar materiais de laboratório 1000W / 1500W.

2Se você é uma pequena e média empresa que lida com menos de 5 toneladas de líquido por dia, você pode optar por adicionar uma sonda ultrasônica ao tanque de reação.

3Se for uma grande empresa que precisa processar dezenas ou mesmo centenas de toneladas de líquido todos os dias, é necessário um sistema de circulação ultrassônica externo.Vários conjuntos de equipamentos de ultrassom podem processar a circulação ao mesmo tempo para alcançar o efeito desejado.

Características

1• Design único da cabeça da ferramenta de focagem, maior concentração de energia, maior amplitude e melhor efeito de homogeneização.

2 O processo de tratamento por ultra-som pode ser controlado, de modo que o estado terminal da dispersão também é controlado, reduzindo assim consideravelmente os danos aos componentes da solução.

O equipamento pode ser equipado com controlo PLC, o que permite a utilização de um sistema de controlo de alta viscosidade.que torna a operação mais fácil e o efeito é mais preciso