纳米技术革新了半导体技术、材料科学、颜料、食品和制药等行业,是当今最具创新性的发展之一。它处理的粒子范围为1到100纳米。这些粒子因其尺寸而具有特殊性质,因为它们的欧洲杯足球竞彩表面相欧洲杯线上买球对而言大大增大就体积而言,所谓的“尺寸诱导功能”例如,与较大的粒子相比,超细粒子更硬,更耐断裂。纳米技术将自然界中出现的效应提升到商业水平,例如莲花效应:纳米涂层的织物或涂料与莲花一样具有拒脏拒水的特性。欧洲杯猜球平台
纳米颗粒应用实例欧洲杯猜球平台
工业 |
应用程序 |
可替代燃料 |
改进太阳能电池的清洁 |
汽车 |
轮胎材料的致密化,改善油漆的颜色特性 |
化妆品 |
防紫外线辐射 |
纺织品 |
防水或防尘(莲花效应) |
药 |
药物的控制释放,例如在肿瘤细胞中 |
食物 |
食品包装的不粘涂层 |
体育 |
加固材料,例如网球拍欧洲杯足球竞彩 |
纳米粒子是如何产生的?欧洲杯猜球平台“自下而上”技术从分子或原子合成粒子。欧洲杯猜球平台例如,“自上而下”技术涉及到用实验室磨粉机将较大颗粒的尺寸缩小到纳米级。欧洲杯猜球平台小粒子被它们的欧洲杯猜球平台静电电荷吸引,因为它们的表面相对于体积显著膨胀。纳米粒子是欧洲杯猜球平台由胶体研磨产生的,这涉及到粒子在液体中分散,以中和表面电荷。根据样品材料的不同,酒精和水都可以作为分散介质。在某些情况下,表面电荷的中和可以通过添加缓冲液(如磷酸钠)或具有长而不带电尾部的分子(如二氨基海梅二酸)来实现(空间或静电稳定)。
图1。通过添加缓冲液(静电稳定,左)或加入长链分子(空间稳定欧洲杯猜球平台,右)来中和带电粒子
几个因素,包括尺寸减少原理和能量输入球磨机生产纳米颗粒的最佳选择。选择磨机和合适附件的最重要因素是:欧洲杯猜球平台
- 磨具材料
- 磨球/样本/分散剂的比例
- 磨球大小
- 研磨时间
- 能量输入
自上而下的方法:用球磨机生产纳米颗粒欧洲杯猜球平台
纳米粒子是欧洲杯猜球平台用自上而下的方法生产的,采用合适的分散剂进行胶体研磨,以防止粒子凝聚。需要一个高能量输入来用机械力将小颗粒减小到更小的尺寸。欧洲杯猜球平台选择正确的研磨瓶填料和合适的研磨工具是需要考虑的其他因素。
图2。胶体研磨的步骤
初步研磨
初始尺寸减小步骤可根据原始样品材料的尺寸和所需的最终细度而有用。具有> 3mm的研磨球的干磨法Ø通常通过用样品材料填充三分之一的罐和用研磨球来进行。然后使用均化样品用于实际的胶体过程。
胶体磨
行星球磨机和小说高能量球磨机e马克斯,RETSCH提供两种类型的球磨机,该球磨机提供胶体研磨下降到纳米范围所需的能量输入。由耐磨材料如氧化锆的研磨球和罐子非常适合这种应用。这里,60%的研磨罐液位填充有0.5至3mmØ的磨削球,提供许多摩擦点。实际样品填充约三分之一的罐子。通过添加适当的分散剂(例如缓冲液,异丙醇或水),样品的一致性应该变糊,为胶体研磨提供完美的条件。如果需要极高的最终细度,建议继续使用从0.1至0.5mm的研磨球继续第二胶体研磨步骤,特别是如果在初始过程中使用2至3mm球(球需要是与初始材料的粒度相比,3 x更大)。为了将样品与研磨球分离,两者都置于筛子上(具有收集盘的孔径尺寸小于球的孔径为20-50%)。60%的罐子充满了随后的胶体研磨的小珠子。从较早研磨的悬浮液小心地与研磨珠混合,直到达到糊状的稠度。
一致性
在研磨过程中,有些材料会变得非常糊状,阻止研欧洲杯足球竞彩磨球在悬浮液中四处移动,从而几乎不可能进一步减小尺寸。因此,在研磨过程中,建议检查未知样品材料的稠度。如果需要,可进一步稀释样品/球混合物如果样品容易膨胀,则必须相应调整样品/分散剂的比例。添加表面活性剂以稳定稠度是另一种选择。
磨缸拆卸
由于研磨过程中产生的热量,研磨罐的温度可能高达150°C,因此应小心地取出研磨罐。此外,研磨缸内压力增加。因此,建议对与RETSCH的行星球磨机一起使用的“舒适”研磨罐使用可选的安全关闭,以确保安全操作。在研磨过程后,罐子必须冷却一段时间。E.马克斯震击器配有集成的安全关闭装置。此外,轧机的有效冷却系统防止罐子加热太多。两种类型的瓶都配有可选的曝气盖,可在惰性气氛下工作。
用于生产纳米颗粒的合适球磨机欧洲杯猜球平台
用高能球磨机E马克斯和行星球磨机,RETSCH提供合适的磨生产纳米颗粒,也有所需的专业知识。欧洲杯猜球平台
钢球磨煤机行星
图3。来自RETSCH的行星球磨机
行星球磨机中的每个研磨罐代表一个“行星”。这颗行星被放置在一个圆形平台上,即所谓的日轮。当太阳轮旋转时,每个研磨罐都绕着自己的轴旋转,但方向相反。结果,离心力和科里奥利力被激活,导致研磨球的快速加速(图4)。其结果是非常高的粉碎能量,允许产生非常细的颗粒。欧洲杯猜球平台研磨球从瓶壁向瓶壁的巨大加速度对试样材料产生强烈的冲击作用,并通过摩擦产生额外的研磨作用。在胶体研磨和许多其他应用中,太阳轮的速度和研磨罐的速度之比是1:2。这意味着当太阳轮旋转一次时,磨缸向相反方向旋转两次。
图4。在行星球磨机中,离心力和科里奥利力允许研磨到亚微米范围。
氧化铝(铝)研磨的结果2.O3.)在650分钟-1如图5所示。1 mm磨球在水中还原1小时后,粒径分布均值为200 nm;4小时后是100纳米。在进一步的测试中,材料首先用1mm的研磨球研磨1小时,然后用0.1 mm的研磨球研磨3小时(图6)。在这种情况下,得到的平均值为76 nm。这些研磨结果表明,行星球磨机可以产生纳米范围内的颗粒尺寸。
PM100中氧化铝的胶体研磨
图5。1小时后(蓝色)和4小时后(绿色)用1mm研磨球在水中研磨氧化铝(左)
图6。使用1 mm磨球(1小时)研磨氧化铝,然后在水中使用0.1 mm磨球(3小时)研磨氧化铝
高能球磨机e马克斯
E.马克斯是一种专为高能铣削设计的新型球磨机。令人印象深刻的2,000分钟-1,在球磨机中是无与伦比的,加上特殊的磨缸设计,产生了巨大的减径能量。独特的摩擦、冲击和循环研磨罐运动的组合在很短的时间内产生超细颗粒。由于新型液冷系统,多余的热能迅速释放,从而防止样品过热,即使在长时间研磨后。
图7。E马克斯
功能原则
介绍了E马克斯具有强烈的摩擦和高频冲击,具有无与伦比的磨削性能。这种独特的组合是由椭圆形的形状和研磨罐的运动产生的,它不围绕自己的轴旋转,就像行星球磨机的情况一样。瓶的几何形状和运动的相互作用产生了瓶壁、样品材料、研磨球和快速加速之间的强烈摩擦,使这些球对瓶的圆角处的样品产生很大的冲击力。这大大提高了颗粒的混合,导致更窄的粒度分布和更小的磨粒比获得的传统球磨机。欧洲杯猜球平台
图8。功能原则E马克斯
随着大量小型磨削球的摩擦而导致的研磨能量在E中更加增强马克斯以2000分钟的高速-1.由于独特的液体冷却系统迅速排出摩擦热量,因此对研磨过程充分利用了高能量输入。样品和磨机都会过热而无需有效的冷却。基于研磨模式和样品特性,为传统行星球磨机提出了大约60%的冷却突破,以防止过热。另一方面,e马克斯有效的液冷系统,适用于不间断的连续磨削。
在对比试验中,颜料二氧化钛被粉碎在E马克斯(50 ml氧化锆研磨罐,110 g匹配研磨球0.1 mmØ,10g样品,15毫升1%磷酸钠)和最强大的行星球磨机。e的d90值马克斯30分钟后样品为87 nm。行星球磨机完成研磨尺寸只有476纳米之后(不包括冷却中断)。因此,E马克斯与行星球磨机相比,提供了5倍的最终细度(图9)。
图9。E.马克斯粉碎样品不仅更快和更细的尺寸,它也产生一个明显的粒度分布
图10显示了E中石墨的磨削结果马克斯在2000分钟-1(50 ml氧化锆研磨罐,110 g匹配研磨球0.1 mmØ,5g样品,13ml异丙醇)和最强大的行星球磨机。由于石墨是润滑剂,因此需要一种特别高的能量输入,用于减小尺寸。90%的E马克斯仅研磨1小时后,样品显示出13微米的细度,而行星球磨机仅在研磨8小时后(不包括冷却中断)达到此研磨尺寸。关于在E中获得的最终细度马克斯经过8小时的研磨,其优异的性能再次变得明显:具有d90值为1.7µm时,研磨粒度比行星球磨机(12.6µm)中获得的粒度细7倍。
图10。石墨的粉碎。水冷E马克斯高度优于行星球磨机,无需冷却系统,速度均达到最终细度。
高效液体冷却
一体化水冷却系统冷却了E的磨削罐马克斯.磨机可以连接到水龙头或热交换器,以进一步降低温度。E马克斯如图11所示。研磨罐通过罐冷却。冷却系统非常有效,因为热量更容易排放到水中而不是空气中。E马克斯软件使用户能够在定义的温度范围内执行研磨过程,也就是说,他们可以确定最低和最高温度。当超过最高温度时,磨机自动停止,并在达到最低温度后再次启动。
图11。研磨罐通过罐子支架冷却。
结论
多年来,纳米颗粒(即直径小于100纳米的颗欧洲杯猜球平台粒)一直是科学研究的对象。有不同的技术来产生纳米颗粒。欧洲杯猜球平台“自顶向下”技术涉及将非常大的粒子的尺寸缩小到纳米范围。欧洲杯猜球平台使用提供必要能量输入的球磨机可获得最佳效果。除了行星球磨机,包括点100新型高能球磨机E马克斯由于高能量输入和创新的水冷系统,特别适用于纳米级的胶体研磨。
此信息来源于RETSCH GmbH提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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