Промисловий ультразвуковий диспергатор для рівномірної дисперсії наноматеріалу

У високо- галузях виробництва, таких як нові матеріали, нова енергетика, фармацевтика, хімікати та тонкі покриття, рівномірність і стабільність дисперсії матеріалів безпосередньо визначають якість і ефективність продукції. Традиційні методи диспергування, такі як механічне перемішування, кульовий млин і високо-швидкісне зрізання, зазвичай мають такі недоліки, як неповне диспергування, легка агломерація частинок, великі втрати матеріалу та низька ефективність, що ускладнює задоволення потреб нанорозмірної та високо{3}}точної обробки матеріалів. Ультразвукове дисперсійне обладнання з його унікальним ефектом акустичної кавітації долає обмеження традиційних дисперсійних технологій, забезпечуючи тонке й рівномірне диспергування твердих-рідин, рідких-рідин і газо-рідинних-матеріалів. Воно стало основним інтелектуальним обладнанням для-підготовки високоякісних матеріалів, що сприяє модернізації високоякісних виробничих технологій у різних галузях.

 

Основна технологія ультразвукового дисперсійного обладнання базується на синергічному ефекті ультразвукової кавітації та високо-частотної механічної вібрації. Весь процес є суто фізичним процесом диспергування, без хімічних реакцій або забруднення матеріалу, максимально зберігаючи вихідні властивості матеріалу. Під час роботи джерело живлення приводу перетворює напругу від мережі на високо{3}}сигнал змінного струму, який передається на ультразвуковий перетворювач. Перетворювач перетворює електричну енергію на високо-механічну вібрацію 20-40 кГц, яка посилюється амплітудним трансформатором і передається в рідке матеріальне середовище.

 

Коли ультразвук високої-частоти поширюється в рідині, він створює чергування циклів високого{1}}стиску та низького{2}}розрідження тиску, спричиняючи миттєве утворення великої кількості крихітних кавітаційних бульбашок у рідині. Ці бульбашки безперервно коливаються, розширюються та стискаються під дією звукових хвиль, зрештою різко руйнуючись за дуже короткий час, миттєво створюючи локалізовані високі температури близько 5000 К, над-високий тиск 1000 атм, а також мікрострумени та сильні ударні хвилі зі швидкістю до 1000 км/год. Це надзвичайне миттєве енергетичне поле може точно послабити сили Ван-дер-Ваальса між частинками матеріалу, повністю руйнуючи агломерацію наночастинок і надтонких порошків. У той же час високочастотна{10}}вібрація посилює ефект масо- та теплообміну матеріалу, дозволяючи агломерованим частинкам рівномірно розподілятися в середовищі, утворюючи стабільну й однорідну змішану систему, яка ідеально підходить для дисперсії та обробки мікронних і нанорозмірних матеріалів.

 

I. Основні переваги порівняно з традиційним обладнанням

Порівняно з традиційним дисперсійним обладнанням, таким як механічне перемішування, кульовий млин і високо{0}}швидкісні гомогенізатори, ультразвукове дисперсійне обладнання має комплексні переваги в дисперсійному ефекті, ефективності обробки та захисті матеріалів, точно вирішуючи проблеми промисловості:

1. Висока точність дисперсії, відсутність вторинної агломерації

Використовуючи ефект кавітації для руйнування агломерації частинок на мікроскопічному рівні, можна досягти нанорозмірної рівномірної дисперсії з тонкістю дисперсії в діапазоні від десятків до сотень нанометрів, що значно перевищує однорідність дисперсії традиційного обладнання. Крім того, система дисперсного матеріалу демонструє високу стабільність, менш схильна до розшарування та вторинної агломерації та значно покращує консистенцію продукту.

2. Чисто фізична обробка без матеріальних втрат.

Увесь процес не передбачає жорсткого механічного шліфування чи високошвидкісного зсуву, що зберігає початкову морфологію та фізико-хімічні властивості частинок матеріалу та не містить домішок. Він особливо підходить для обробки високо-прецизійних матеріалів із високою{3}}вартістю, таких як графен, вуглецеві нанотрубки та біофармацевтична сировина.

3. Висока ефективність та енергозбереження, широка адаптивність

Його ефективність диспергування в 3-5 разів перевищує ефективність традиційного обладнання, що забезпечує тонке диспергування матеріалів за короткий час і значно скорочує виробничий цикл. У той же час він має нижче енергоспоживання та може бути адаптований до різних складних матеріалів, таких як низьков’язкі, високов’язкі, ультратонкі порошки та наносуспензії, охоплюючи сценарії дисперсії в усіх системах, включаючи тверду-рідину, рідку-рідину та газ-рідина.

4. Простота експлуатації та низька вартість обслуговування

Обладнання високоавтоматизоване з параметрами, які можна регулювати, контролювати та зберігати, не потребує складного налагодження та підходить як для лабораторних досліджень і розробок, так і для масового промислового виробництва. Його проста конструкція, відсутність деталей, які легко пошкоджуються або витратні, полегшують обслуговування та знижують загальні витрати на виробництво.

 

2,Основні області застосування

Завдяки таким перевагам, як точність, висока ефективність і висока адаптивність, ультразвукове дисперсійне обладнання широко використовується в багатьох -галузях промислового виробництва, ставши незамінною основною частиною обладнання.

1. Індустрія нових матеріалів

Він в основному використовується для підготовки дисперсії наноматеріалів, таких як графен, вуглецеві нанотрубки, нано-кремнезем, нано-металевий порошок і керамічний порошок, ефективно вирішуючи промислові проблеми легкої агломерації та нерівномірної дисперсії наноматеріалів, а також покращуючи електропровідність, теплопровідність і механічні властивості нових матеріалів.

2. Нова енергетика

Він сумісний із тонкою дисперсією суспензій позитивних і негативних електродів для літієвих батарей, суспензій каталізаторів для паливних елементів і суспензій для фотоелектричних покриттів, завдяки чому електродні матеріали змішуються більш рівномірно, покращуючи щільність енергії батареї, циклічний термін служби та стабільність заряду-розряду, а також допомагаючи покращити продуктивність нових енергетичних батарей.

3. Фармацевтика та біотехнологія

Він використовується для тонкої дисперсії активних фармацевтичних інгредієнтів, приготування нано-носіїв ліків, руйнування клітин і гомогенізації біологічних екстрактів. Обробка є дбайливою та не забруднює-навколишнє середовище, вона може точно контролювати однорідність розміру частинок ліків, покращити швидкість поглинання та ефективність ліків і відповідати високим вимогам до чистоти у фармацевтичному виробництві.

4. Тонкі хімікати, покриття та чорнила

Він використовується для диспергування та гомогенізації високоякісних покриттів, чорнил, пігментів і косметичних емульсій, завдяки чому пігменти та наповнювачі рівномірно розподіляються, покращуючи колір продукту, адгезію та стабільність, а також усуваючи такі проблеми, як різниця кольорів покриття та дефекти частинок.

5. Охорона навколишнього середовища та харчова промисловість

Його можна використовувати для диспергування та деградації домішок у обробці промислової води та баластної води, а також для гомогенізації та диспергування харчових емульсій та функціональної харчової сировини. Він також має функції диспергування, очищення та стерилізації та підходить для високоякісних сценаріїв обробки харчових продуктів із захисту навколишнього середовища.

Технологія ультразвукової дисперсії зробила революцію в традиційних методах фізичної дисперсії. Завдяки таким основним перевагам, як точне мікроскопічне диспергування, не-руйнівна робота, висока ефективність і висока адаптивність, він вирішив багато технічних проблем із диспергуванням високоякісних-матеріалів. Будучи основним обладнанням у сфері точного виробництва, ультразвукове дисперсійне обладнання не тільки значно покращує якість продукції та ефективність виробництва, але також сприяє технологічним інноваціям і модернізації в стратегічних галузях, що розвиваються, таких як нові матеріали, нова енергетика та біомедицина. У майбутньому він широко застосовуватиметься на більш високих-ринкових нішах, допомагаючи виробничій промисловості трансформуватися в бік вдосконалення, високо-виробництва та інтелектуалізації.