超聲波分散二氧化硅原理

發(fā)布時(shí)間：2021-05-06 14:29:04 點(diǎn)擊次數(shù)：165

二氧化硅因其耐磨性，電絕緣性和高熱穩(wěn)定性而在各種工業(yè)中使用。超聲波渙散有助于經(jīng)過(guò)改進(jìn)渙散質(zhì)量來(lái)發(fā)揮二氧化硅的潛力。

二氧化硅應(yīng)用

二氧化硅（SiO 2）是一種多功能陶瓷材料，用于各種工業(yè)，以改進(jìn)各種材料的表面和機(jī)械性能。它在許多產(chǎn)品配方中用作填料，性能添加劑，流變改性劑或加工助劑，例如油漆和涂料，塑料，組成橡膠，粘合劑，密封劑或絕緣材料。特別是將硅灰（無(wú)定形二氧化硅）或硅微粉添加到混凝土中以改進(jìn)混凝土強(qiáng)度和耐久性。硅灰還用于耐火混凝土中，以削減孔隙率并經(jīng)過(guò)改進(jìn)的顆粒填充來(lái)增強(qiáng)強(qiáng)度。

二氧化硅渙散體

二氧化硅有多種親水和疏水形式，一般用于極細(xì)的粒徑。一般，二氧化硅在潮濕后不能很好地渙散。它還會(huì)使產(chǎn)品配方中增加許多細(xì)小氣泡。

關(guān)于大多數(shù)二氧化硅應(yīng)用，杰出而均勻的渙散是很重要的。特別是當(dāng)用于涂料和漆中以改進(jìn)耐刮擦性時(shí)，二氧化硅顆粒需求滿足小以不干擾可見(jiàn)光以防止霧度并堅(jiān)持通明度。關(guān)于大多數(shù)涂層，二氧化硅需求小于40nm才干滿足這一要求。關(guān)于其他應(yīng)用，顆粒附聚阻礙每個(gè)獨(dú)自的二氧化硅顆粒與周?chē)橘|(zhì)相互作用。與其他高剪切混合方法相比，超聲波處理已經(jīng)證明在二氧化硅渙散方面更有效。在聚集體粒度大于200微米，大部分顆粒削減到小于200納米。

超聲波處理

在這項(xiàng)作業(yè)中使用了三種TiO2粉末：納米顆粒P25，納米顆粒ST21和亞微米HT0514。 P25和HT0514經(jīng)過(guò)氣相組成制備; ST21經(jīng)過(guò)濕化學(xué)組成制造。平均分子量為1200,2100,8000,15000和30,000的聚丙烯酸鈉（PAA）用作聚合物渙散劑。為制備水性懸浮液，將TiO 2粉末與PAA在水中混合。用氨溶液（20％，剖析級(jí)）調(diào)理pH。關(guān)于超聲波處理，將50mL懸浮液在100mL燒杯中超聲照耀30分鐘。為了防止水沸騰和PAA膠凝，將懸浮液照耀10次，每次3分鐘，由于3分鐘的接連照耀導(dǎo)致溫度升高60-70℃。每次接連照耀3分鐘后，將懸浮液冷卻10分鐘。

咱們使用了兩套超聲波設(shè)備，頻率：20 kHz；振幅：30-34毫米;發(fā)電量：70-120 W；工具頭直徑：26mm，經(jīng)過(guò)30分鐘的超聲波處理后，由于蒸騰，水削減了約10毫升。在超聲波處理之前和之后丈量分量，而且添加純水以補(bǔ)償丟失。無(wú)論振動(dòng)幅度大小和探頭直徑大小如何，懸浮團(tuán)聚體的粘度和平均粒徑均隨輻照時(shí)間的延長(zhǎng)而減小。最終使溶液變得通明，sio2 顆粒顯著變小。