เครื่องไหนที่สามารถกระจายซิลิคอนไดออกไซด์เป็นผง

เครื่องไหนที่สามารถกระจายซิลิคอนไดออกไซด์เป็นผง

เนื่องจากพลังงานบนผิวที่สูงของมัน, ผงไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) สามารถสร้างสภาพรวมได้อย่างง่ายดายผ่านแรง van der Waals และพันธะไฮโดรเจน (โดยเฉพาะ TiO2 ขนาดนาโน)การใช้โดยตรงสามารถลดแสงของมัน, คาตัลิติกและซ่อนคุณสมบัติ, จําเป็นต้องกระจายอย่างมีประสิทธิภาพโดยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ด้านล่างนี้นํามาอย่างเป็นระบบของสารละลาย titanium dioxide powder จากสี่มุมมอง: หลักการกระจายกระจาย, วิธีการกระจายกระจายเฉพาะเจาะจง (รวมถึงรายละเอียดการดําเนินงาน), ปัจจัยที่ส่งผลสําคัญ, และการปรับปรุงกรณีการใช้งาน

1หลักการกระจาย
หลักของการกระจายไทเทเนียมไดออกไซด์คือ "การทําลายสารประกอบเพื่อทําให้อนุภาคที่กระจายกระจายได้มั่นคง" ซึ่งต้องการการแก้ปัญหาสําคัญสองประเด็นพร้อมกัน:

การสลายโครงสร้างของสารประกอบ: วิธีทางกายภาพหรือทางเคมีถูกใช้ในการเอาชนะการดึงดูดระหว่างอนุภาค (แรง van der Waals, การเชื่อมโยงไฮโดรเจน,และการดึงดูดไฟฟ้าสแตตติก) เพื่อแยกวัสดุรวมขนาดไมครอน / นาโนเป็นอนุภาคหลัก.

การยับยั้งการบดกระชับทางภาคสอง: การปรับปรุงพื้นผิวหรือการเพิ่มสารระบายสร้าง "อุปสรรคสเตอริก" หรือ "ชั้นขับไล่อิเล็กทรอสเตติก" บนพื้นผิวของอนุภาคหลักป้องกันอนุภาคที่กระจายออกไปจากการสะสมและสะสม.

คุณรู้ไหมว่าเครื่องไหนที่สามารถกระจายซิลิคอนไดออกไซด์เป็นผง

การกระจายเสียงฉายเสียงเป็นกระบวนการทางกายภาพที่ใช้พลังงานคลื่นเสียงความถี่สูง (โดยทั่วไปในช่วงความถี่ 20kHz-100kHz,ภายนอกระยะการได้ยินของมนุษย์) เพื่อทําลายสารประกอบและบรรลุการกระจายกระจายของอนุภาคหรือโมเลกุลอย่างเท่าเทียมกันหลักการหลักคือ "ผลลัพธ์ cavitation" ที่เกิดจากคลื่นเสียงในสื่อเหลว พลังงานนี้ถูกโอนไปยังวัสดุที่กระจายการทําลายแรงที่ผูกก้อน (เช่นแรงแวน เดอร์ วัลส์ และพันธะฮายโดรเจน)สร้างการกระจายตัวที่มั่นคงและเรียบร้อย

1หลักการหลัก: ผลของการหลุม
พื้นฐานของการกระจายเสียงฉีดฉีดคือการใช้ "ผลการกระจายเสียง" กระบวนการที่สามารถแบ่งออกเป็น 3 ขั้นตอน และเป็นแรงขับเคลื่อนหลักของการกระจายเสียง:

การสร้าง Bubble Cavitation: เมื่อคลื่นเสียงความถี่สูงแพร่กระจายผ่านของเหลว พวกมันจะผลิต "บริเวณการบด" และ "บริเวณการลดน้อย" ในช่วงเวลาต่างๆ" ในเขตแคบ (ที่แรงดันตกลงทันที)กลากเล็ก ๆ น้อย ๆ (หรือก๊าซละลาย) ในของเหลวขยายตัวอย่างรวดเร็ว สร้าง "กลากหลุม" ที่มองไม่เห็น

การล่มสลายของกระเป๋ากระบอก: เมื่อคลื่นเสียงกระจายไปยังโซนการบด (ที่ความดันเพิ่มขึ้นทันที)บุหรี่การขยายตัวจะล่มสลายอย่างรุนแรงภายในเวลาที่สั้นมาก (ในลําดับของไมโครวินาที), สร้างอุณหภูมิสูงในท้องถิ่น (สูงถึง 5000K), ความดันสูง (สูงถึง 1000atm) และไมโครเจ็ตที่เข้มข้น (มีอัตราการไหลของสูงถึง 100m / s)

การกระจายกระจาย: ไมโครเจ็ตของฟองกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายกระจายโดยตรงการทําลายโครงสร้างการบดระหว่างอนุภาคนอกจากนี้, อุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมความดันสูงอ่อนแอแรงระหว่างโมเลกุล, ช่วยให้บรรลุการกระจายกระจาย uniform ในระดับโมเลกุล.องค์ประกอบ สําคัญ ของ การ กระจาย เสียง ผ่าน อัลตรัสโวน์
เพื่อบรรลุผลการกระจายเสียง ultrasonic ที่มีประสิทธิภาพ ต้องควบคุมสี่องค์ประกอบสําคัญต่อไปนี้ การผสมตัวแปรที่แตกต่างกัน มีผลต่อผลการกระจายเสียงโดยตรง

ประเภทธาตุ ปารามิเตอร์สําคัญ ผลต่อการกระจาย
ความถี่ของระบบฉีดฉีดเสียง (20kHz-100kHz) ความถี่ต่ํา (20-40kHz): พลังงานการล่มสลายของฟองหลุมหลุมหลุมแข็งแรงกว่า เหมาะสําหรับการกระจายอนุภาคหยาบ (เช่นอนุภาคขนาดไมครอน);ความถี่สูง (> 40kHz): การสร้างพลังงานเหมาะสมสําหรับอนุภาคนาโนหรือระบบที่มีความรู้สึก (เช่น โบโมเลกุล)

ความหนาแน่นของพลังงาน (W/cm2) พลังงานที่ต่ําเกินไป: ไม่มีประสิทธิภาพในการแยกกรวย; พลังงานที่สูงเกินไป: อาจทําให้กรวยเป็นกรวยสอง (การอุ่นเกินในพื้นที่) หรือกระจายกลางความหนาแน่นของพลังงานต้องปรับตามระบบกระจาย.
ความแน่นและความเครียดบนพื้นผิวที่กระจายกระจายกลาง: สื่อที่มีความแน่นต่ําและความเครียดบนพื้นผิวต่ํา (เช่น น้ําและเอธานอล) มีแนวโน้มต่อการกระจายกระจายกระจายกระจายมากขึ้นและมีประสิทธิภาพในการกระจายกระจายสูงกว่าสื่อความแน่นสูง (eคุณสมบัติทางเคมี (โพลาร์ / ไม่โพลาร์): สื่อต้องมีความเข้ากันได้ดีกับระยะที่กระจาย (เช่นปริมาณของสารประกอบที่ใช้ในการผลิต (ประกอบจากสารประกอบที่ใช้ในการผลิต).

ขั้นตอนกระจาย: ขนาดอนุภาค/รูปร่าง: ขนาดไมครอน,อนุภาคบล็อคต้องการพลังงาน cavitation ที่สูงกว่า; ขนาดนาโน,อนุภาคกลมจะกระจายง่ายขึ้นแต่พลังงานต้องควบคุมเพื่อป้องกันการ reagglomeration และการซึมซับ.

อัครสมาธิแรก: อัครสมาธิแรกที่รุนแรงยิ่งขึ้น (ตัวอย่างเช่น อัครสมาธิแข็ง)ยิ่งเวลาการกระจายหรือวิธีการกระจายที่เหมาะสมกว่า (การบดหยาบตามด้วยการกระจายดี).
สภาพการทํางาน: เวลากระจาย: สั้นเกินไป: การกระจายไม่ครบครัน; ยาวเกินไป: อาจส่งผลให้เกิดการบดของอนุภาคหรือเพิ่มอุณหภูมิเฉลี่ย (จําเป็นต้องมีการเย็นและควบคุมอุณหภูมิ)

อุณหภูมิ / ความดัน: อุณหภูมิสูงลดความมั่นคงของฟอง cavitation (ลดพลังงานการล่มสลาย); ความดันสูงยับยั้งการสร้างฟอง cavitationการทํางานโดยทั่วไปจะดําเนินการที่ความดันชั้นบรรยากาศ. III. ข้อดีและข้อจํากัดของการกระจายเสียงฉีดฉาย

1ข้อดีหลัก
ประสิทธิภาพการกระจายที่สูง: เมื่อเทียบกับการกระจายกลประจํา (ที่พึ่งพากับแรงตัดขนาดใหญ่) ไมโครฟลิวดิก ultrasonic สามารถทํางานบนวัสดุรวมขนาดนาโนส่งผลให้การกระจายตัวอย่างละเอียดและเวลาที่สั้นกว่า (โดยทั่วไปหลายนาทีถึงหลายสิบนาที).
การใช้ในระบบที่กว้างขวาง: สามารถใช้ได้ในของเหลว-แข็ง (เช่น การกระจายอนุภาคนาโนในน้ํา) น้ํา-เหลว (เช่น การเตรียมน้ํามันเอมูลชั่น เช่น น้ํามัน-น้ําเอมูลชั่น) และแม้แต่น้ําเหลว-ก๊าซ (เช่น., การเตรียมอากาศละลายในน้ํา)

ไม่มีการปนเปื้อนทางกล: กระบวนการกระจายตัวขึ้นอยู่กับพลังงานเสียงและไม่ต้องการส่วนหมุน (เช่น เครื่องปั่น)วิธีนี้หลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของปนเปื้อนที่เกิดจากการใช้งานเครื่องจักรกลทําให้มันเหมาะสําหรับระบบความบริสุทธิ์สูง (เช่น วัสดุครึ่งประสาทและยา)

การใช้งานแบบยืดหยุ่น: อุปกรณ์สามารถลดขนาด (ชนิดของเครื่องตรวจสอบห้องปฏิบัติการ) หรืออุตสาหกรรม (ชนิดของท่อท่อ)พลังงาน) สามารถปรับในเวลาจริงเพื่อตอบสนองความต้องการของกรณีที่แตกต่างกัน2.ข้อจํากัดสําคัญ
การสูญเสียพลังงานสูง: คลื่นเสียงความถี่สูงจะลดความแรงอย่างรวดเร็วในสื่อที่มีความแน่นสูง โดยต้องการพลังงานสูงกว่าเพื่อรักษาผลการกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับกระชับ

ความเสี่ยงของการอุ่นเกินในท้องถิ่น: หากอุณหภูมิสูงที่เกิดจากการล่มสลายของฟองหลุมหลุมไม่สามารถระบายได้อย่างรวดเร็วมันอาจทําให้สารที่มีความรู้สึกต่อความร้อน (เช่นโปรตีนและพอลิมเลอร์) กลายพันธุ์หรือสลายตัว.

ค่าอุปกรณ์สูงค่าผลิตและค่าบํารุงรักษาของอุปกรณ์การกระจายเสียงฉลุระดับอุตสาหกรรม (เช่นเครื่องจักรฉลุระดับถังพลังงานสูง) มากกว่าอุปกรณ์การผสมแบบดั้งเดิม.

การเลือกอนุภาค: ผลการกระจายกระจายอาจจํากัดสําหรับอนุภาคที่มีความแข็งแรงและความหนาแน่นสูง (เช่นผงโลหะ)จําเป็นต้องใช้วิธีอื่น ๆ (เช่นการบดลูกบอลควบคู่กับการฉีดเสียง). IV. สถานการณ์การใช้งานทั่วไป
เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง ไม่มีการปนเปื้อน และมีผลงานที่แม่นยํา การกระจายเสียงฉายเสียงถูกใช้ในหลายสาขา:

วิทยาศาสตร์วัสดุ: การเตรียมวัสดุนาโน (เช่น การกระจายกราเฟนเป็นธาตุสับเพื่อสร้างสารประกอบที่สามารถนําไฟได้ การกระจายนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ในเคลือบ เพื่อเพิ่มคุณสมบัติต่อต้านแบคทีเรีย);

การแพทย์ชีวภาพ: การเตรียมยา (ตัวอย่างเช่น การกระจายอนุภาคยาที่ละลายไม่ดีเป็นนานาซุปเซนชั่นเพื่อเพิ่มการดูดซึม)การกระจายตัวของเซลล์ (อํานวยความสะดวกในการสกัดโปรตีนในเซลล์/กรดนิวเคลียค), ที่สําคัญคือ "การกระจายระดับเซลล์");
การเคลือบและหมึก: การกระจายสี (เช่น การกระจายสีคาร์บอนแบล็คและไทเทเนียมไดออกไซด์ในธาตุเพื่อป้องกันการเคลือบและปรับปรุงความเป็นเดียวกันของสี)

อุตสาหกรรมอาหาร: การเตรียมเอมูลชั่น (ตัวอย่างเช่น การกระจายครีมขนาดนาโนเข้าไปในนมเพื่อเสริมรสชาติ หรือการเตรียมเอมูลชั่นโปรบิโอติกที่มั่นคงเพื่อขยายอายุการใช้)
การบริหารสิ่งแวดล้อม: การบําบัดน้ําเสีย (การกระจายอนุภาคของสารระบายน้ําในขนาดนาโน เพื่อเพิ่มพื้นที่สัมผัสกับสารปนเปื้อนและเสริมการระบายน้ํา);

อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์: การเตรียมแป้งครึ่งตัวนํา (ตัวอย่างเช่น การกระจายอนุภาคนาโนเงินไปในตัวพกพาอินทรีย์สําหรับแป้งที่นําสายชิปเพื่อรับประกันการนําสายแบบเรียบร้อย)

ขึ้นอยู่กับกรณีการใช้งาน อุปกรณ์กระจายเสียงฉายเสียงฉายเสียง แบ่งเป็น 2 ประเภท

เครื่องกระจายเสียงฉลากชนิดซอนด์ (การดําน้ํา): พวกนี้ใช้เครื่องกระจายเสียงฉลาก (ทําจากเหล็กเหล็กไทเทเนียม, ส่งคลื่นเสียง) ที่ดําน้ําตรงในระบบกระจายเสียงการมุ่งเน้นพลังงานและทําให้มันเหมาะสําหรับชุดตัวอย่างห้องปฏิบัติการขนาดเล็ก (e.g., 10mL-1L) หรือระบบ viscosity สูง

เครื่องกระจายเสียงฉลากแบบถ้ํา (ไม่ดําน้ํา): เครื่องแปลงเสียงฉลากติดตั้งบนผนังของถังปฏิกิริยา, ส่งคลื่นเสียงผ่านผนังถังเข้าไปในสื่อ.เครื่องกระจายเหล่านี้เหมาะสําหรับการผลิตต่อเนื่องในอุตสาหกรรม (e(ตัวอย่างเช่น การแปรรูปเส้นประกอบ โดยมีปริมาณการแปรรูปครั้งเดียวสูงถึงร้อยๆ ลิตร)

สรุปแล้ว การกระจายเสียงฉายเสียง ultrasonic เป็นเทคโนโลยีกระจายความละเอียดบนพื้นฐานของผลกระทบ cavitation มูลค่าหลักของมันอยู่ที่การแก้ปัญหาของ nano-agglomeration และการกระจายความบริสุทธิ์สูงที่ยากที่จะแก้ไขด้วยวิธีการดั้งเดิมมันกลายเป็นกระบวนการสําคัญที่จําเป็นในอุตสาหกรรมวัสดุ ยาและอาหาร