Como dispersar sílice usando equipos ultrasóns？

A sílice úsase en varias industrias para a súa resistencia ao desgaste, illamento eléctrico e alta estabilidade térmica. A dispersión por ultrasóns axuda a desbloquear o potencial da sílice mellorando a calidade da dispersión.

Aplicación de sílice
A sílice (SIO2) é un material cerámico multifuncional usado en varias industrias para mellorar as propiedades superficiais e mecánicas de varios materiais. Úsase como recheo, aditivo de rendemento, modificador de reoloxía ou axuda de procesamento en moitas formulacións de produtos como pinturas e revestimentos, plásticos, caucho sintético, adhesivos, selantes ou illamento. En particular, engádese fume de sílice (sílice amorfa) ou microsilica ao formigón para mellorar a resistencia e a durabilidade do formigón. O fume de sílice tamén se usa en formigón refractario para reducir a porosidade e aumentar a forza mediante o embalaxe de partículas mellorado.

Dispersión de sílice
A sílice está dispoñible nunha variedade de formas hidrofílicas e hidrofóbicas e úsase normalmente en tamaños de partículas moi finas. Normalmente, a sílice non se dispersa ben despois do humectamento. Tamén engade moitas pequenas burbullas de aire á fórmula do produto.
Para a maioría das aplicacións de sílice, a dispersión boa e uniforme é importante. Especialmente cando se usa en pinturas e lacas para mellorar a resistencia de arañazos, as partículas de sílice deben ser o suficientemente pequenas como para non interferir coa luz visible para evitar a bruma e manter a claridade. Para a maioría dos revestimentos, a sílice ten que ser inferior a 40 nm para cumprir este requisito. Para outras aplicacións, a aglomeración de partículas impide que cada partícula de sílice individual interactúe co medio circundante. A ultrasonicación demostrou ser máis eficaz na dispersión de sílice en comparación con outros métodos de mestura de cizalladura elevados. A tamaños agregados superiores a 200 micras, a maioría das partículas reducíronse a menos de 200 nanómetros.

Tratamento por ultrasóns
Neste traballo utilizáronse tres polvos TiO2: nanopartícula P25, Nanopartícula ST21 e Submicrón HT0514. P25 e HT0514 preparáronse mediante síntese en fase gasosa; O ST21 foi fabricado por síntese química húmida. Como dispersantes poliméricos usáronse poliacrilatos de sodio (PAA) con pesos moleculares medios de 1200, 2100, 8000, 15000 e 30.000. Para preparar unha suspensión acuosa, o po TiO2 mesturouse con PAA en auga. Axuste o pH con solución de amoníaco (20%, grao analítico). Por sonicación, 50 ml de suspensión foron sonicados nun vaso de 100 ml durante 30 minutos. Para evitar a ebulición de auga e o gelador de PAA, a suspensión foi irradiada 10 veces durante 3 minutos cada unha, xa que 3 minutos de irradiación continua provocou un aumento da temperatura de 60-70 ° C. Despois de 3 minutos de cada irradiación sucesiva, a suspensión arrefriouse durante 10 minutos.

Usamos dous conxuntos de equipos ultrasóns, frecuencia: 20 kHz; Amplitude: 30 - 34 mm; Xeración de enerxía: 70 - 120 W; Diámetro da cabeza da ferramenta: 26 mm, despois de 30 minutos de tratamento por ultrasóns, a auga reduciuse en aproximadamente 10 debido á evaporación ML. Medíronse pesos antes e despois da sonicación e engadiuse auga pura para compensar as perdas. Independentemente da amplitude de vibración e do diámetro da sonda, a viscosidade e o tamaño medio das partículas dos aglomerados suspendidos diminuíron co tempo de irradiación. Finalmente, a solución faise transparente e as partículas de SIO2 fanse significativamente menores.