Penyebaran Ultrasonik Silika

Penyebaran silika ultrasonik

Silika digunakan dalam pelbagai industri kerana ketahanan aus, penebat elektrik dan kestabilan terma yang tinggi. Penyebaran ultrasonik membantu merealisasikan potensi silika dengan meningkatkan kualiti penyebaran.

Aplikasi silika

Silica (SiO 2) adalah bahan seramik pelbagai fungsi yang digunakan dalam pelbagai industri untuk memperbaiki sifat permukaan dan mekanikal pelbagai bahan. Ia digunakan sebagai pengisi, penambah prestasi, pengubah rologi atau alat bantu pemprosesan dalam banyak formulasi produk, seperti cat dan pelapis, plastik, getah sintetik, pelekat, pelekat atau bahan penebat. Khususnya, asap silika (silika amorf) atau serbuk silika ditambahkan pada konkrit untuk meningkatkan kekuatan dan ketahanan konkrit. Asap silika juga digunakan dalam konkrit tahan api untuk mengurangkan keliangan dan meningkatkan kekuatan melalui pembungkusan zarah yang lebih baik.

Penyebaran silika

Silika mempunyai pelbagai bentuk hidrofilik dan hidrofobik dan biasanya digunakan untuk ukuran partikel yang sangat halus. Secara amnya, silika tidak tersebar dengan baik selepas membasahi. Ia juga akan menambahkan banyak gelembung kecil pada formulasi produk.

Bagi kebanyakan aplikasi silika, penyebaran yang baik dan seragam adalah penting. Terutama ketika digunakan pada cat dan pernis untuk meningkatkan ketahanan calar, zarah silika perlu cukup kecil agar tidak mengganggu cahaya yang kelihatan untuk mengelakkan jerebu dan menjaga ketelusan. Bagi kebanyakan pelapis, silika mestilah kurang dari 40nm untuk memenuhi keperluan ini. Untuk aplikasi lain, pengagregatan zarah menghalang setiap zarah silika individu daripada berinteraksi dengan medium sekitarnya. Berbanding dengan kaedah pencampuran ricih tinggi yang lain, rawatan ultrasonik terbukti lebih berkesan dalam penyebaran silika. Apabila ukuran zarah agregat lebih besar daripada 200 mikron, sebahagian besar zarah dikurangkan menjadi kurang dari 200 nanometer.

Rawatan ultrasonik

Tiga jenis serbuk TiO2 digunakan dalam karya ini: nano-zarah P25, nano-zarah ST21 dan sub-mikron HT0514. P25 dan HT0514 dihasilkan oleh sintesis fasa gas; ST21 dihasilkan oleh sintesis kimia basah. Natrium poliakrilat (PAA) dengan berat molekul purata 1200, 2100, 8000, 15000 dan 30,000 digunakan sebagai penyebar polimer. Untuk menyediakan suspensi berair, serbuk TiO 2 dan PAA dicampurkan di dalam air. Laraskan pH dengan larutan ammonia (20%, gred analisis). Untuk rawatan ultrasonik, 50 mL suspensi disinari secara ultrasonik dalam bikar 100 mL selama 30 minit. Untuk mengelakkan pendidihan air dan gelasi PAA, suspensi disinari 10 kali selama 3 minit setiap kali, kerana penyinaran berterusan selama 3 minit menyebabkan suhu meningkat 60-70 ° C. Selepas penyinaran berterusan selama 3 minit setiap kali, suspensi disejukkan selama 10 minit.

Kami menggunakan dua set peralatan ultrasonik, frekuensi: 20 kHz; amplitud: 30-34 mm; penjanaan kuasa: 70-120 W; diameter kepala alat: 26 mm. Selepas rawatan ultrasonik selama 30 minit, air dikurangkan sekitar 10 kerana penyejatan. Ml. Berat diukur sebelum dan sesudah rawatan ultrasonik, dan air murni ditambahkan untuk mengimbangi kehilangannya. Terlepas dari amplitud getaran dan diameter probe, kelikatan dan ukuran zarah rata-rata agglomerat yang digantung berkurang dengan berlanjutan masa penyinaran. Akhirnya, larutan menjadi telus, dan zarah-zarah sio2 menjadi lebih kecil.