Ультразвукова дисперсія діоксиду кремнію
Кремній застосовується в різних галузях промисловості завдяки своїй зносостійкості, електроізоляції та високій термостійкості. Ультразвукова дисперсія допомагає реалізувати потенціал діоксиду кремнію, покращуючи якість дисперсії.
Аплікації з діоксидом кремнію
Кремній (SiO 2) - це багатофункціональний керамічний матеріал, який використовується в різних галузях промисловості для поліпшення поверхневих та механічних властивостей різних матеріалів. Він використовується як наповнювач, експлуатаційна добавка, модифікатор реології або допоміжний засіб для обробки у багатьох рецептурах продуктів, таких як фарби та покриття, пластмаси, синтетичний каучук, клеї, герметики або ізолюючі матеріали. Зокрема, до бетону додають дим кремнезему (аморфний діоксид кремнію) або кремнеземний порошок для поліпшення міцності та міцності бетону. Пари кремнезему також використовуються у вогнетривкому бетоні для зменшення пористості та підвищення міцності завдяки покращеній упаковці частинок.
Дисперсія діоксиду кремнію
Кремній має різноманітні гідрофільні та гідрофобні форми і зазвичай використовується для дуже дрібних розмірів частинок. Як правило, діоксид кремнію погано розсіюється після змочування. Це також додасть багато крихітних бульбашок до рецептури продукту.
Для більшості застосувань кремнезему важлива хороша і рівномірна дисперсія. Особливо при використанні в фарбах та лаках для поліпшення стійкості до подряпин, частинки діоксиду кремнію повинні бути досить дрібними, щоб не заважати видимому світлу, щоб уникнути серпанку і зберегти прозорість. Для більшості покриттів діоксид кремнію повинен бути менше 40 нм, щоб задовольнити цю вимогу. В інших випадках агломерація частинок запобігає взаємодії кожної окремої частинки діоксиду кремнію з навколишнім середовищем. Порівняно з іншими методами змішування з високим зсувом, ультразвукова обробка виявилася більш ефективною при дисперсії кремнезему. Коли сукупний розмір частинок перевищує 200 мкм, більшість частинок зменшується до менш ніж 200 нанометрів.
Ультразвукове лікування
У цій роботі було використано три види порошків TiO2: наночастинки P25, наночастинки ST21 та субмікрон HT0514. Р25 і НТ0514 отримують шляхом газофазного синтезу; ST21 отримують шляхом вологого хімічного синтезу. Як полімерний диспергатор використовується поліакрилат натрію (PAA) із середньою молекулярною масою 1200, 2100, 8000, 15000 та 30000. Для приготування водної суспензії порошок TiO 2 і ПАА змішують у воді. Відрегулюйте рН за допомогою розчину аміаку (20%, аналітичний клас). Для ультразвукової обробки 50 мл суспензії опромінювали ультразвуком у склянці об’ємом 100 мл протягом 30 хвилин. Для запобігання закипання води та гелеутворення ПАА суспензію опромінювали 10 разів по 3 хвилини щоразу, оскільки тривале опромінення протягом 3 хвилин спричиняло підвищення температури на 60-70 ° С. Після 3 хвилин безперервного опромінення суспензію охолоджували протягом 10 хвилин.
Ми використовували два комплекти ультразвукового обладнання, частота: 20 кГц; амплітуда: 30-34 мм; генерація електроенергії: 70-120 Вт; діаметр головки інструменту: 26 мм. Через 30 хвилин ультразвукової обробки вода зменшилася приблизно на 10 через випаровування. Ml. Вагу вимірювали до та після ультразвукової обробки та додавали чисту воду для компенсації втрат. Незалежно від амплітуди вібрації та діаметра зонда, в'язкість та середній розмір частинок зважених агломератів зменшуються із збільшенням часу опромінення. Нарешті, розчин стає прозорим, а частинки sio2 стають значно меншими.
