Silica wordt in verschillende industrieën gebruikt vanwege zijn slijtvastheid, elektrische isolatie en hoge thermische stabiliteit. Ultrasone dispersie helpt het potentieel van silica te ontgrendelen door de dispersiekwaliteit te verbeteren.
Silicagoepassing
Silica (SiO2) is een multifunctioneel keramisch materiaal dat in verschillende industrieën wordt gebruikt om de oppervlakte- en mechanische eigenschappen van verschillende materialen te verbeteren. Het wordt gebruikt als een vulmiddel, prestatie -additief, reologiemodificator of verwerkingshulp in veel productformuleringen zoals verf en coatings, kunststoffen, synthetische rubbers, lijmen, afdichtingsmiddelen of isolatie. In het bijzonder wordt siliciumdamp (amorf silica) of microsilica toegevoegd aan beton om de betonsterkte en duurzaamheid te verbeteren. Siliciumdamp wordt ook gebruikt in vuurvast beton om de porositeit te verminderen en de sterkte te verbeteren door verbeterde deeltjesverpakking.
Siliciumdispersie
Silica is verkrijgbaar in verschillende hydrofiele en hydrofobe vormen en wordt meestal gebruikt in zeer fijne deeltjesgroottes. Meestal verspreidt silica zich niet goed na bevochtiging. Het voegt ook veel kleine luchtbellen toe aan de productformule.
Voor de meeste silicagetoepassingen is goede en uniforme dispersie belangrijk. Vooral bij gebruik in verven en lakken om de krasweerstand te verbeteren, moeten de silicadeeltjes klein genoeg zijn om niet het zichtbaar licht te verstoren om waas te voorkomen en de helderheid te behouden. Voor de meeste coatings moet silica minder dan 40 nm zijn om aan deze vereiste te voldoen. Voor andere toepassingen voorkomt deeltjesagglomeratie dat elk individueel siliciumdeeltje interactie heeft met het omliggende medium. Ultrasonicatie is effectiever gebleken in siliciumdispersie in vergelijking met andere hoge afschuifmixmethoden. Bij geaggregeerde maten groter dan 200 micron, werden de meeste deeltjes gereduceerd tot minder dan 200 nanometers.
Ultrasone behandeling
Drie TiO2 -poeders werden in dit werk gebruikt: nanodeeltjes P25, nanodeeltje ST21 en submicron HT0514. P25 en HT0514 werden bereid door gasfasesynthese; ST21 werd vervaardigd door natte chemische synthese. Natriumpolyacrylaten (PAA) met gemiddelde molecuulgewichten van 1200, 2100, 8000, 15000 en 30.000 werden gebruikt als polymere dispergeermiddelen. Om een waterige suspensie te bereiden, werd TiO2 -poeder gemengd met PAA in water. Pas de pH aan met ammoniakoplossing (20%, analytische kwaliteit). Voor sonicatie werd 50 ml van de ophanging 30 minuten gesoniceerd in een beker van 100 ml. Om water koken en PAA -gelering te voorkomen, werd de suspensie 10 keer gedurende 3 minuten bestraald, omdat 3 minuten continue bestraling resulteerde in een temperatuurstijging van 60-70 ° C. Na 3 minuten van elke opeenvolgende bestraling werd de ophanging 10 minuten afgekoeld.
We hebben twee sets ultrasone apparatuur gebruikt, frequentie: 20 kHz; Amplitude: 30 - 34 mm; Power Generation: 70 - 120 W; Diameter van het gereedschapshoofd: 26 mm, na 30 minuten ultrasone behandeling, werd het water met ongeveer 10 verminderd als gevolg van verdampingsml. Gewichten werden gemeten voor en na sonicatie en zuiver water werd toegevoegd om verliezen te compenseren. Ongeacht de trillingsamplitude en sondediameter, namen de viscositeit en de gemiddelde deeltjesgrootte van de gesuspendeerde agglomeraten af met de bestralingstijd. Uiteindelijk wordt de oplossing transparant en worden de SiO2 -deeltjes aanzienlijk kleiner.
Posttijd: apr - 19 - 2022