Piidioksidin ultraäänidispersio
Piidioksidia käytetään useilla teollisuudenaloilla sen kulutuskestävyyden, sähköeristyksen ja korkean lämpöstabiilisuuden vuoksi. Ultraäänidispersio auttaa ymmärtämään piidioksidin potentiaalia parantamalla dispersiolaatua.
Piidioksidisovellukset
Piidioksidi (SiO 2) on monitoiminen keraaminen materiaali, jota käytetään eri teollisuudenaloilla parantamaan eri materiaalien pintaa ja mekaanisia ominaisuuksia. Sitä käytetään täyteaineena, suorituskyvyn lisäaineena, reologian muokkaajana tai prosessoinnin apuaineena monissa tuotekoostumuksissa, kuten maaleissa ja pinnoitteissa, muoveissa, synteettisessä kumissa, liimoissa, tiivistysaineissa tai eristemateriaaleissa. Erityisesti piidioksidihöyryä (amorfista piidioksidia) tai piidioksidijauhetta lisätään betoniin betonin lujuuden ja kestävyyden parantamiseksi. Piidioksidihöyryä käytetään myös tulenkestävässä betonissa huokoisuuden vähentämiseksi ja lujuuden parantamiseksi parantamalla hiukkasten pakkaamista.
Piidioksididispersio
Piidioksidilla on erilaisia hydrofiilisiä ja hydrofobisia muotoja, ja sitä käytetään yleensä erittäin hienoissa hiukkaskokoissa. Yleensä piidioksidi ei leviä hyvin kostutuksen jälkeen. Se lisää myös paljon pieniä kuplia tuotevalmisteeseen.
Useimmissa piidioksidisovelluksissa hyvä ja tasainen dispersio on tärkeää. Varsinkin käytettäessä maaleissa ja lakoissa naarmunkestävyyden parantamiseksi piidioksidihiukkasten on oltava riittävän pieniä, jotta ne eivät häiritse näkyvää valoa, jotta vältetään sumu ja säilytetään läpinäkyvyys. Suurimman osan pinnoitteista piidioksidin on oltava alle 40 nm tämän vaatimuksen täyttämiseksi. Muissa sovelluksissa hiukkasten agglomeroituminen estää kutakin yksittäistä piihappopartikkelia vuorovaikutuksessa ympäröivän väliaineen kanssa. Verrattuna muihin erittäin leikkaaviin sekoitusmenetelmiin ultraäänikäsittely on osoittautunut tehokkaammaksi piidioksididispersiossa. Kun aggregaatin hiukkaskoko on yli 200 mikronia, suurin osa hiukkasista pienenee alle 200 nanometriin.
Ultraäänihoito
Kolme erilaista TiO2-jauhetta käytettiin tässä työssä: nanohiukkaset P25, nanopartikkelit ST21 ja alimikronit HT0514. P25 ja HT0514 tuotetaan kaasufaasisynteesillä; ST21 tuotetaan märällä kemiallisella synteesillä. Natriumpolyakrylaattia (PAA), jonka keskimääräinen molekyylipaino on 1200, 2100, 8000, 15000 ja 30 000, käytetään polymeeridispergointiaineena. Vesipitoisen suspension valmistamiseksi Ti02-jauhe ja PAA sekoitetaan veteen. Säädä pH ammoniakkiliuoksella (20%, analyyttinen laatu). Ultraäänikäsittelyä varten 50 ml suspensiota säteilytettiin ultraäänellä 100 ml: n dekantterilasissa 30 minuutin ajan. Veden kiehumisen ja PAA-geeliytymisen estämiseksi suspensiota säteilytettiin 10 kertaa 3 minuutin ajan joka kerta, koska 3 minuutin jatkuva säteilytys aiheutti lämpötilan nousun 60-70 ° C. Kunkin 3 minuutin jatkuvan säteilytyksen jälkeen suspensiota jäähdytettiin 10 minuuttia.
Käytimme kahta ultraäänilaitetta, taajuus: 20 kHz; amplitudi: 30-34 mm; sähköntuotanto: 70-120 W; työkalupään halkaisija: 26 mm. 30 minuutin ultraäänikäsittelyn jälkeen vesi väheni noin 10: llä haihtumisen vuoksi. Ml. Paino mitattiin ennen ultraäänikäsittelyä ja sen jälkeen ja lisättiin puhdasta vettä häviön kompensoimiseksi. Riippumatta värähtelyn amplitudista ja koettimen halkaisijasta, suspendoituneiden agglomeraattien viskositeetti ja keskimääräinen hiukkaskoko pienenevät säteilytysajan pidentyessä. Lopuksi ratkaisusta tulee läpinäkyvä ja sio2-hiukkasista tulee huomattavasti pienempiä.
