Priemyselný ultrazvukový dispergátor pre jednotnú disperziu nano materiálu

V špičkových{0}}výrobných oblastiach, ako sú nové materiály, nová energia, liečivá, chemikálie a jemné nátery, rovnomernosť a stabilita disperzie materiálov priamo určuje kvalitu a výkon produktu. Tradičné disperzné metódy, ako je mechanické miešanie, guľové mletie a-vysokorýchlostné strihanie, vo všeobecnosti trpia nevýhodami, ako je neúplná disperzia, ľahká aglomerácia častíc, vysoká strata materiálu a nízka účinnosť, čo sťažuje splnenie potrieb v oblasti nanometrov a vysoko presného spracovania materiálu. Ultrazvukové disperzné zariadenie so svojim jedinečným akustickým kavitačným efektom prekračuje obmedzenia tradičných disperzných technológií a umožňuje jemné a rovnomerné rozptýlenie pevných-kvapalín, kvapalných-kvapalín a plynných-kvapalných materiálov s viacerými{8}}systémami. Stal sa základným inteligentným zariadením pre{10}}špičkovú prípravu materiálu, čo poháňa modernizáciu jemných výrobných technológií v rôznych odvetviach.

 

Základná technológia zariadení na ultrazvukovú disperziu sa spolieha na synergický efekt ultrazvukovej kavitácie a vysoko-frekvenčných mechanických vibrácií. Celý proces je čisto fyzikálny disperzný proces, bez chemických reakcií alebo kontaminácie materiálu, pri zachovaní pôvodných vlastností materiálu v najvyššej miere. Počas prevádzky napájací zdroj pohonu premieňa napájanie zo siete na vysokofrekvenčný striedavý signál, ktorý sa prenáša do ultrazvukového prevodníka. Prevodník premieňa elektrickú energiu na vysokofrekvenčné mechanické vibrácie s frekvenciou 20 – 40 kHz, ktoré sú zosilnené amplitúdovým transformátorom a prenášané do média kvapalného materiálu.

 

Keď sa vysokofrekvenčný ultrazvuk šíri v kvapaline, vytvára striedavé cykly stláčania pri vysokom{1}}tlaku a riedenia pri nízkom{2}}tlaku, čo spôsobuje, že sa v kvapaline okamžite vytvorí veľké množstvo malých kavitačných bublín. Tieto bubliny nepretržite oscilujú, expandujú a zmršťujú sa so zvukovými vlnami, v konečnom dôsledku sa prudko zrútia vo veľmi krátkom čase a okamžite generujú lokálne vysoké teploty okolo 5 000 K, ultra-vysoký tlak 1 000 atm a mikrotrysky a silné rázové vlny s rýchlosťou až 1 000 km/h. Toto extrémne okamžité energetické pole dokáže presne rozložiť van der Waalsove sily medzi časticami materiálu a úplne rozbiť aglomeráciu nanočastíc a ultrajemných práškov. Vysokofrekvenčné vibrácie{10}} zároveň zvyšujú prenos hmoty a tepla materiálu, čo umožňuje, aby sa aglomerované častice rovnomerne rozptýlili v médiu, čím sa vytvorí stabilný a homogénny zmiešaný systém, ktorý sa dokonale hodí pre potreby disperzie a spracovania mikrónových a nanometrových materiálov.

 

I. Hlavné výhody v porovnaní s tradičným vybavením

V porovnaní s tradičnými disperznými zariadeniami, ako je mechanické miešanie, guľové mletie a vysokorýchlostné{0}}homogenizátory, má ultrazvukové dispergačné zariadenie komplexné výhody v disperznom efekte, efektívnosti spracovania a ochrane materiálu, pričom presne rieši priemyselné problémy:

1. Vysoká presnosť disperzie, žiadna sekundárna aglomerácia

Využitím kavitačného efektu na rozbitie aglomerácie častíc na mikroskopickej úrovni je možné dosiahnuť rovnomernú disperziu nanometrov s jemnosťou disperzie v rozsahu od desiatok do stoviek nanometrov, čo ďaleko presahuje rovnomernosť disperzie tradičného zariadenia. Okrem toho systém dispergovaného materiálu vykazuje silnú stabilitu, je menej náchylný na stratifikáciu a sekundárnu aglomeráciu a výrazne zlepšuje konzistenciu produktu.

2. Čisto fyzické spracovanie, bez straty materiálu.

Celý proces nezahŕňa žiadne mechanické tvrdé brúsenie ani vysokorýchlostné{0}}opotrebenie šmykom, čím sa zachováva pôvodná morfológia a fyzikálno-chemické vlastnosti častíc materiálu a nevnášajú sa do neho žiadne nečistoty. Je obzvlášť vhodný na spracovanie vysoko-precíznych a{3}}hodnotných materiálov, ako je grafén, uhlíkové nanorúrky a biofarmaceutické suroviny.

3. Vysoká účinnosť a úspora energie, široká prispôsobivosť

Jeho účinnosť rozptylu je 3-5-krát vyššia ako u tradičných zariadení, čo umožňuje jemné rozptýlenie materiálov v krátkom čase a výrazne skracuje výrobný cyklus. Zároveň má nižšiu spotrebu energie a dá sa prispôsobiť rôznym zložitým materiálom, ako sú nízkoviskózne, vysokoviskózne, ultrajemné prášky a nano kaše, pričom pokrývajú scenáre disperzie vo všetkých systémoch vrátane tuhej-kvapaliny, kvapaliny-kvapaliny a plyn-kvapalina.

4. Jednoduchá obsluha a nízke náklady na údržbu

Zariadenie je vysoko automatizované, s nastaviteľnými, kontrolovateľnými a skladovateľnými parametrami, ktoré nevyžaduje zložité ladenie a je vhodné pre laboratórny výskum a vývoj aj priemyselnú hromadnú výrobu. Jeho jednoduchá konštrukcia, nedostatok ľahko poškodených alebo spotrebných dielov, uľahčuje pohodlnú údržbu a znižuje celkové výrobné náklady.

 

2,Hlavné oblasti použitia

Vďaka výhodám presnosti, vysokej účinnosti a vysokej prispôsobivosti sa zariadenie na ultrazvukové rozptylovanie široko používa v mnohých špičkových{0}}výrobných odvetviach a stalo sa nepostrádateľným základným zariadením.

1. Priemysel nových materiálov

Používa sa hlavne na disperznú prípravu nanomateriálov, ako je grafén, uhlíkové nanorúrky, nano{0}}oxid kremičitý, nano-kovový prášok a keramický prášok, čím efektívne rieši priemyselné problémy ľahkej aglomerácie a nerovnomerného rozptylu nanomateriálov a zlepšuje elektrickú vodivosť, tepelnú vodivosť a mechanické vlastnosti nových materiálov.

2. Nová energetika

Je kompatibilný s jemnou disperziou suspenzií kladných a záporných elektród pre lítiové batérie, suspenzií katalyzátorov pre palivové články a suspenzií fotovoltaických povlakov, vďaka čomu sú materiály elektród rovnomernejšie zmiešané, zlepšuje sa hustota energie batérie, životnosť cyklu a stabilita-vybíjania a pomáha zvyšovať výkon nových energetických batérií.

3. Farmaceutiká a biotechnológia

Používa sa na jemné rozptýlenie aktívnych farmaceutických zložiek, prípravu nosičov nano{0}}liečiv, rozrušenie buniek a homogenizáciu biologických extraktov. Spracovanie je šetrné a bez znečistenia-a dokáže presne kontrolovať jednotnosť veľkosti častíc liečiva, zlepšiť rýchlosť a účinnosť absorpcie liečiva a spĺňať vysoké požiadavky na čistotu farmaceutickej výroby.

4. Čisté chemikálie a nátery a atramenty

Používa sa na disperziu a homogenizáciu špičkových{0}} náterov, atramentov, pigmentov a kozmetických emulzií, čím umožňuje rovnomernú distribúciu pigmentov a plnív, zlepšuje farbu produktu, priľnavosť a stabilitu a odstraňuje problémy, ako sú rozdiely vo farbe náteru a defekty častíc.

5. Ochrana životného prostredia a potravinársky priemysel

Môže sa použiť na dispergáciu a degradáciu nečistôt pri úprave priemyselných vôd a balastných vôd, ako aj na homogenizáciu a disperziu potravinárskych emulzií a funkčných potravinárskych surovín. Má tiež funkcie rozptyľovania, zušľachťovania a sterilizácie a je vhodný na jemné spracovanie na ochranu životného prostredia a na špičkové{1}}spracovanie potravín.

Ultrazvuková disperzná technológia spôsobila revolúciu v tradičných fyzikálnych disperzných metódach. So svojimi hlavnými výhodami presného mikroskopického rozptylu, -nedeštruktívnej prevádzky, vysokej účinnosti a vysokej prispôsobivosti vyriešil mnohé technické problémy pri rozptyľovaní špičkových- materiálov. Ako základné vybavenie v oblasti presnej výroby, ultrazvukové disperzné zariadenia nielen výrazne zlepšujú kvalitu produktov a efektivitu výroby, ale podporujú aj technologické inovácie a modernizáciu v strategických vznikajúcich odvetviach, ako sú nové materiály, nová energia a biomedicína. V budúcnosti sa bude široko používať na viacerých špičkových-špecializovaných trhoch, čím pomôže výrobnému priemyslu transformovať sa smerom k zdokonaľovaniu,-výrobe vyššej kategórie a inteligencii.