Probe de titane grande puissance machine à dispersion par ultrasons de noir de carbone machine homogénéisatrice par ultrasons

Machine de dispersion par ultrasons de grande puissance en noir de carbone

L'essence de la dispersion par ultrasons du noir de carbone réside dans l'utilisation de l'effet de cavitation acoustique généré par les ultrasons dans un milieu liquide,en combinaison avec l'action de cisaillement des vibrations à haute fréquence, afin d'obtenir la décomposition et la dispersion uniforme des agglomérats de noir de carbone, tout en améliorant la stabilité du système de dispersion.Son mécanisme de base peut être divisé en trois étapes: Premièrement, la génération de l'effet de cavitation: Lorsque l'échographie (fréquence typiquement 20 kHz-100 kHz) passe à travers le système de dispersion du noir de carbone,le milieu liquide génère des régions de compression et de raréfaction alternéesAu stade de raréfaction, de minuscules bulles de cavitation sous vide se forment dans le liquide; au stade de compression, ces bulles de cavitation s'effondrent violemment en très peu de temps (microsecondes),libérant instantanément des températures élevées localisées (jusqu'à 5000 K ou plus)Cette action physique extrême, comme une "explosion" microscopique, provoque une explosion de masse." affecte précisément les points faibles des agglomérats noirs de carbone, les déchirant en minuscules particules proches des particules d'origine, brisant ainsi la structure d'agglomération à sa racine.

Deuxièmement, il y a des effets de cisaillement et de mélange: les vibrations mécaniques à haute fréquence des ultrasons induisent de fortes turbulences et des microfluides dans le milieu de dispersion,générant des forces de cisaillement continues qui affinent davantage les agglomérats noirs de carbone incompletement brisésEn même temps, il favorise la répartition uniforme des particules de noir de carbone dans le milieu, empêchant l'agglomération secondaire causée par des concentrations locales trop élevées.

Enfin, il y a un effet stabilisant: les vibrations ultrasoniques accélèrent également l'adsorption des molécules dispersantes à la surface des particules noires de carbone,aidant à former une couche d'adsorption stableCette couche empêche, par une barrière stérique ou une répulsion électrostatique, la regroupement des particules de noir de carbone dispersées, ce qui prolonge la période de stabilité du système de dispersion.En outre,Le traitement par ultrasons augmente les groupes polaires sur la surface du noir de carbone, améliorant ainsi sa compatibilité de dispersion dans les milieux polaires.Les données expérimentales montrent que le rapport oxygène/carbone sur la surface noire de carbone peut être augmenté de 40,2% à 7,5% après traitement par ultrasons, améliorant considérablement sa stabilité de dispersion dans les systèmes aqueux.

Une machine à dispersion par ultrasons est un dispositif qui utilise des ondes ultrasoniques à haute fréquence pour briser des particules agglomérées, mélanger des liquides immiscibles et créer des suspensions ou émulsions stables et uniformes.

Une explication simple:

Il utilise la cavitation par ultrasons

Décomposer les particules groupées (graphène, nanotubes de carbone, pigments, nanomatériaux)
Mélanger l'huile et l'eau en émulsions stables
Disperser les poudres uniformément dans les liquides sans sédimentation

Utilisations principales:

Dispersion du graphène, CNT, nanoparticules
Fabrication d'encres, de revêtements, de boues de batterie
Préparation d'émulsions dans les produits cosmétiques et alimentaires

Structure clé:

Générateur à ultrasons
Transducteur (convertit l'électricité en vibration)
sonde / corne (donne des vibrations dans le liquide)

Paramètre

Définition

Contrôle des paramètres de l'équipement

1. Fréquence ultrasonique: la fréquence affecte directement l'intensité de cavitation et la précision de dispersion.les ultrasons à basse fréquence (20 kHz-40 kHz) ont une plus grande capacité de pénétration et peuvent décomposer efficacement les grands agglomérats, ce qui le rend approprié pour les systèmes de dispersion de noir de carbone à grande viscosité.La haute fréquence (60 kHz-100 kHz) offre une plus grande précision de dispersion et convient à la dispersion du noir de carbone nécessitant un raffinement à l'échelle nanométriqueL'échographie basse fréquence autour de 25 kHz est la plus utilisée, équilibrant l'intensité de cavitation et l'efficacité d'adsorption du dispersant,éviter une adsorption insuffisante du dispersant due à des bulles de cavitation trop petites à haute fréquence.

2. Puissance ultrasonique et densité de puissance: La puissance est un paramètre central affectant les performances de dispersion et doit être ajustée de manière flexible en fonction de la taille des particules de noir de carbone et de la viscosité du matériau.Faible puissance (50 à 70% de la puissance nominale) convient aux systèmes en noir de carbone avec de petites particules (10 à 50 nm) et une faible viscosité, évitant la rupture et la dégradation des particules causées par une puissance excessive.Une puissance élevée (70% à 90% de la puissance nominale) convient aux matériaux noirs de carbone avec des particules de plus grande taille (50-200 nm) et une agglomération sévèreIl est important de noter que la densité de puissance est plus importante que la puissance totale.2 W/cm2 est recommandé, tandis que pour les systèmes à base de solvants/encre UV noir de carbone, 1,0-1,5 W/cm2 est recommandé.

3Temps ultrasonique: le temps ultrasonique doit être adapté à la puissance et aux caractéristiques du matériau; plus longtemps n'est pas nécessairement mieux.Pour la dispersion conventionnelle du noir de carbone (comme la dispersion initiale dans l'encre)Pour les systèmes de noir de carbone à haute viscosité difficiles à disperser (tels que le noir de carbone / composites en caoutchouc naturel),le temps de traitement peut être prolongé de 30 à 60 minutes, nécessitant un refroidissement intermittent (5 minutes à chaque fois) pour éviter une surchauffe du matériau.Les expériences montrent qu'environ 1 heure de traitement par ultrasons à température ambiante est la fenêtre de temps optimale pour la plupart des systèmes de noir de carboneUn traitement ultrasonique excessif peut entraîner une agglomération secondaire de particules de noir de carbone, des dommages à la structure du support et même une défaillance du dispersant.

4. Mode ultrasonique: le mode impulsionnel (par exemple, 2 secondes allumées, 1 seconde éteintes) est supérieur au mode continu.prévention des modifications des propriétés du noir de carbone causées par une surchauffe localisée, et réduire l'usure de la sonde à ultrasons.

Ces dernières années, le nanomatériau B a été largement utilisé dans diverses industries pour optimiser les performances des matériaux.l'ajout de peinture au graphène à la batterie peut considérablement prolonger la durée de vie de la batterie, tandis que l'ajout d'oxyde de silicium au verre peut augmenter la transparence et la robustesse du verre.

Le contenu de base de la nanotechnologie est de savoir comment résoudre le problème de l'agglomération des nanoparticules.il est très difficile d'obtenir une seule nanoparticule disperséeComment disperser uniformément les nanoparticules dans la matrice est la technologie clé de la nanotechnologie.

Pour obtenir d'excellentes nanoparticules, une méthode efficace est nécessaire: la cavitation ultrasonique forme immédiatement dans la solution d'innombrables zones à haute et basse pression.Ces zones de haute pression et de basse pression se heurtent continuellement pour générer une forte force de cisaillement.Les ondes ultrasoniques utilisées dans la dispersion des nanomatériaux nécessitent généralement une pression acoustique et une amplitude ultrasoniques relativement élevées.type de corne, c'est-à-dire le type de sonde, est plus couramment utilisé à l'heure actuelle.

Les recommandations

1Si vous êtes nouveau dans les nanomatériaux et que vous voulez comprendre l'effet de la dispersion ultrasonique, vous pouvez utiliser des matériaux de laboratoire de 1000W / 1500W.

2Si vous êtes une petite et moyenne entreprise qui traite moins de 5 tonnes de liquide par jour, vous pouvez choisir d'ajouter une sonde à ultrasons au réservoir de réaction.

3Si c'est une grande entreprise qui a besoin de traiter des dizaines de tonnes ou même des centaines de tonnes de liquide chaque jour, un système de circulation ultrasonique externe est nécessaire.Plusieurs ensembles d'équipements à ultrasons peuvent traiter la circulation en même temps pour obtenir l'effet désiré.

Caractéristiques

1Conception unique de la tête d'outil de mise au point, concentration d'énergie plus élevée, amplitude plus grande et meilleur effet d'homogénéisation.

2 Le procédé de traitement par ultrasons peut être contrôlé, de sorte que l'état terminal de la dispersion est également contrôlable, réduisant ainsi considérablement les dommages aux composants de la solution.

3 Il peut disperser les matériaux jusqu'au niveau du nanomètre et traiter des solutions à haute viscosité.ce qui facilite l'opération et rend l'effet plus précis