नैनो सिलिका के फैलाव में अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र की भूमिका

अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र का फैलाव प्रभाव मुख्य रूप से "अल्ट्रासोनिक गुहिकायन प्रभाव" पर आधारित होता है, जो यांत्रिक कतरनी और ध्वनिक प्रवाह गड़बड़ी के साथ मिलकर कण शोधन और फैलाव को प्राप्त करता है। इसके मूल तंत्र को तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है: सबसे पहले, अल्ट्रासोनिक जनरेटर 15kHz -1MHz की उच्च आवृत्ति ध्वनि तरंगें उत्पन्न करता है, जो एक अल्ट्रासोनिक आयाम ट्रांसफार्मर (ट्रांसमीटर हेड) के माध्यम से फैलाव माध्यम में प्रेषित होती हैं। दूसरा, जैसे ही ध्वनि तरंगें तरल माध्यम में फैलती हैं, बारी-बारी से उच्च दबाव और निम्न दबाव क्षेत्र बनते हैं। कम दबाव वाले क्षेत्र में, तरल बड़ी संख्या में छोटे वैक्यूम बुलबुले (गुहिकायन बुलबुले) बनाने के लिए खिंचता है। ये बुलबुले तेजी से फैलते हैं और उच्च दबाव क्षेत्र के दबाव में हिंसक रूप से ढह जाते हैं। अंत में, बुलबुले के ढहने के समय, एक बहुत छोटे स्थानीय क्षेत्र में हजारों वायुमंडलों तक के दबाव वाली शॉक तरंगें, उच्च - गति वाले माइक्रोजेट (100 मीटर/सेकेंड तक की गति), और स्थानीय चरम तापमान (5000K तक) उत्पन्न होते हैं। ये ऊर्जाएं माध्यम में नैनो-सिलिका समुच्चय को तोड़ने और समान रूप से फैलाने के लिए एक साथ काम करती हैं। यांत्रिक सरगर्मी की तुलना में, कण कम यांत्रिक प्रभाव बल के अधीन होते हैं, उनके सपाट होने की संभावना कम होती है, और एक नुकीले कण आकार वितरण के साथ एक फैलाव प्रणाली प्राप्त कर सकते हैं।

नैनो {{0}सिलिका समुच्चय को नरम समुच्चय (वैन डेर वाल्स बलों और हाइड्रोजन बांड जैसे कमजोर बलों द्वारा निर्मित) और कठोर समुच्चय (कणों के बीच रासायनिक बंधों द्वारा निर्मित) में वर्गीकृत किया गया है। यांत्रिक सरगर्मी और उच्च गति सेंट्रीफ्यूजेशन जैसे पारंपरिक तरीकों से कठोर समुच्चय को पूरी तरह से तोड़ना मुश्किल होता है और द्वितीयक एकत्रीकरण का खतरा होता है। अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइजर्स द्वारा उत्पन्न गुहिकायन प्रभाव और माइक्रोजेट समुच्चय के आंतरिक अंतराल पर सटीक रूप से कार्य कर सकते हैं, और समुच्चय संरचना को "लघु हथौड़े" की तरह अंदर से फाड़ सकते हैं। नरम और कठोर दोनों प्रकार के समुच्चय को कुशलतापूर्वक अलग-अलग नैनो- सिलिका कणों या छोटे - आकार के समुच्चय में तोड़ा जा सकता है (आमतौर पर मूल कण आकार स्तर तक फैलाया जाता है)। उदाहरण के लिए, जलीय घोल में नैनो सिलिका के फैलाव में, अल्ट्रासोनिक समरूपीकरण के बाद, मूल रूप से एकत्रित कणों को एक समान कण आकार के साथ एक मोनोडिस्पर्स सिस्टम में फैलाया जा सकता है। लेजर कण आकार विश्लेषक का पता लगाने से पता चलता है कि कण आकार वितरण को काफी कम किया जा सकता है, और नैनोकणों के विशिष्ट सतह क्षेत्र लाभ का पूरी तरह से उपयोग करके पॉलीडिस्पर्सिटी इंडेक्स (पीडीआई) को 0.2 से नीचे कम किया जा सकता है। इस बीच, अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र नमूने की विशेषताओं के अनुसार आउटपुट पावर और आयाम जैसे मापदंडों को समायोजित कर सकता है, जो विभिन्न सांद्रता और मीडिया के नैनो सिलिका की फैलाव आवश्यकताओं के अनुकूल होता है। चाहे वह प्रयोगशाला में एक छोटा टेस्ट ट्यूब नमूना हो या औद्योगिक उत्पादन में उच्च चिपचिपाहट वाला घोल हो, यह कुशल फैलाव प्राप्त कर सकता है।

नैनो-सिलिका का फैलाव प्रभाव सीधे तौर पर इसके नैनो-प्रभाव और अनुप्रयोग मूल्य की सीमा निर्धारित करता है। अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र, गुहिकायन पर आधारित अपने अनूठे कार्य तंत्र के साथ, समूह को तोड़ने, द्वितीयक समूहन को रोकने, फैलाव एकरूपता को अनुकूलित करने और सतह संशोधन में सहायता करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जिससे वे नैनो सिलिका फैलाव प्रक्रिया में उपकरण का एक अनिवार्य महत्वपूर्ण हिस्सा बन जाते हैं। उनकी उच्च दक्षता, ऊर्जा बचत, प्रदूषण मुक्त संचालन और मजबूत अनुकूलनशीलता ने मिश्रित सामग्री, कोटिंग्स, सीमेंट, बायोमेडिसिन और अन्य क्षेत्रों में उनके व्यापक अनुप्रयोग को बढ़ावा दिया है, जिससे नैनो सिलिका उद्योग के विकास को प्रभावी ढंग से बढ़ावा मिला है।