超声波对沉淀二氧化硅的分散解聚研究

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40 kHz 01 9 W/ cm2
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很显然, 正是由于白炭黑 Ñ 在硅橡胶中的分散 性较普通白炭黑得到了提高, 使得硅橡胶胶片的外 观( 透明度) 及物理机械性能有了显著的改善。
表 3 白炭黑 Ñ 、Ò 分别与 110) 2 制得胶片主要性能对比
为了不使分散后的粒子重新聚集, 在进行超声 处理过程中, 我们加入了一种特制的大分子分散稳 定剂, 该分散稳定剂能吸附在 SiO2 粒子表面形成包 覆层, 从而有效防 止分散后的 SiO2 粒子重新聚集。 表 3 为浆料经超声分散解聚处理后制备的 SiO2 粉 体( 简称白炭黑 Ñ ) 、普 通沉淀白炭黑( 简称白炭黑 Ò) 分别与 110 ) 2( 甲基乙烯基硅橡胶) 按相同配比 制得的胶片的主要性能。
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电话: 010- 68311144- 3269或68352977 E- mail: jccsoc@ public. st i. ac. cn
粉体制造加工、固体 散装材 料处 理和环 保设备, 包括粉 碎、筛 分、分
( 中国国际粉体展览会筹展办公室)
Vol. 34 No. 1, 2002- 01
INORGANIC CHEMICALS INDUSTRY
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表 1 为经频率为 40 kHz、功率密度 118 W/ cm2 的超声波进行分散解聚的浆料中沉淀 SiO2 聚集体 的粒度分布, 处理时间 3 min。
另外 3 个经超声波分散处理的浆料样品的 SiO2 聚集体的粒度分布检测结果汇总为表 2。 2 结论
从实验结果可以清楚地看出, 超声波对沉淀 SiO2 的分散解聚的效果与超声波的频率及功率密度
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有关。功率密度越大, 分散效果越好; 同时, 在同样 的功率密度情况下, 不同频率的超声波其分散效果 也不一样。对于沉 淀二氧 化硅来 说, 当频率 为 40 kHz, 可以用最小的功率密度获得最佳的分散效果。 从表 1 可以看到, 当超声频率为 40 kHz、功率密度为 118 W/ cm2 时, 二氧化硅小于 100 nm 的聚集体颗粒 数量百分比超过了 9916% , 已经达到了后处理工艺 所要求的理想分散效果。
Using Co( NO3) 2 and CO( NH2 ) 2 as raw materials, the nanometer - sized Co3O4 was prepared by homogeneous precipitation method. The influences of reaction time, raw materials ratio, drying time and pH of solution on particle size were investigated. The opt-i mum conditions are as following: the pH of system: 5, reaction time: 3 h, CO( NH2 ) 2/ Co( NO3) 2( mole) : 4, drying time: 10 h. The product has an average diameter of 25 nm with good dispersive and spheres hap ed.
作者简介: 朱海清, 生于 1965 年, 硕士, 讲师, 已发表论文 3 篇, 参与编写专著 1 部。
2002- 01, 34( 1)
粒度范围/ nm
131 6~ 1615 161 5~ 2010 20. 0~ 24. 3 24. 3~ 29. 5 29. 5~ 35. 8 35. 8~ 43. 4 43. 4~ 52. 7 52. 7~ 64. 0 64. 0~ 77. 0 77. 0~ 94. 2 94. 2~ 114. 3 114. 3~ 138. 7 138. 7~ 168. 3 168. 3~ 204. 3 204. 3~ 247. 9 247. 9~ 300. 8 300. 8~ 365. 0 365. 0~ 442. 9 442. 9~ 537. 4 537. 4~ 652. 1 652. 1~ 791. 3 791. 3~ 960. 2 960. 2~ 1165. 2 1165. 2~ 1413. 9
12 INORGANIC CHEMICALS INDUSTRY
无机盐工业
2002- 01, 34( 1)
超声波对沉淀二氧化硅的分散解聚研究
朱海清
( 无锡轻工大学, 无锡 214045)
摘要: 研究了超声波对沉淀二氧化硅的分散 解聚效果。 实验证 明, 当 频率为 40 kHz、功 率密度 达到 118 W/ cm2 时, 沉淀二氧化硅浆料可以获得极佳的分散效果 。二氧化 硅聚集体小于 7716 nm 的颗粒数量达 9819% 。
关键词: 沉淀二氧化硅; 超声波; 频率; 功率密度 中图分类号:TQ127. 2 文献标识码: A 文章编号: 1006- 4990( 2002) 01- 0012- 02
白炭黑的后处理工艺过程中, 对沉淀 SiO2 的聚 集体进行充分的分散解聚具有很重要的意义。我们 根据超声波在液体中能产生空化作用的原理, 进行 了用超声波对沉淀 SiO2 聚集体进行分散解 聚的实 验研究。一定频率的超声波当超声振荡达到足够的 强度后, 强烈的空化作用就可以击碎聚集体。通过 实验, 找到了达到理想分散效果所需的超声频率及 功率密度, 为工业生产运用打下基础。 1 实验 111 实验装置及原材料
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Abstract
1
ABSTRACT
STUDY ON PREPARING NANOMETER- SIZED Co3O4 BY HOMOGENEOUS PRECIPITATION METHOD. ZH U Xuewen et al. ( Faculty of Chemical Engineering and Light I ndustry , Guangdong University of Technology , Guangzhou510090) : Chin. J. Inorganic Chemicals Ind. 34( 1) , 2002, pp. 3~ 4
朱海清
超声波对沉淀二氧化硅的分散解聚研究 13
表 1 沉淀二氧化硅聚集体的粒度分布
强度百分比/ %
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质量百分比/ %
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20 kHz、40 kHz 换能器及容器各 1 件; 500 W 超 声波发生器( 功率可调) ; 固含量 15% 的沉淀 SiO2 浆 料; 分散稳定剂。实验装置简图如图 1 所示。
1- 容器; 2- 物料; 3- 支脚; 4- 换能器; 5- 超声波发生器 图 1 实验装置简图
112 光散射粒度测试仪 英国 Malvern 公司: Autosizer IIC。
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表 2 SiO2 聚集体粒度分布检测结果汇总
超声参数
平均粒径 / nm
[ 100 nm 所 占比例/ %
[ 500 nm 所 占比例/ %
[ 1 Lm 所 占比例/ %
20 kHz 01 9 W/ cm2
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20 kHz 11 8 W/ cm2
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性能 项目
外观
白炭黑 Ñ 透明 白炭黑 Ò 透明度差
邵氏 硬度
53 59
扯断强 度/ MPa
81 3 71 2
伸长率 /%
360 300
永久变 撕裂强度 形/ % / kN#m- 1
215 2514
315 2113
参考文献:
[ 1] L#赫尔福尔特, H M 温特尔 1 超声的 基本原理 与应用[ M ] 1 上 海科学技术出版社 1
2000 年、2001 年 4 月在北京我们就已 成功地举 办了中国 首届和
2) 工厂检测和自动化设备: 测试、控制仪器仪表、化验室装备, 自 动控制、节能系统、辅助设计系统等;
3) 工程材 料、粉体 产品, 包 括各工 业领域 用原料、填料、耐磨 材
第二届国际粉体和 粉体 工业技 术展览 会, 来自 日本、美 国、英 国、德 国、法国、意大利、荷兰等以及我国的一些 著名企业 在展览会 上展示
113 实验过程 a) 按功率密度 019 W/ cm2 调整好超声发生器的
功率, 分别用 20 kHz、40 kHz 的换能器对沉淀 SiO2 浆 料进行超声分散处理, 时间 3 min, 然后对处理后的 样品进行粒度检测;
b) 把超声发生器的功率调整到功率密度为 118 W/ cm2, 分别用 20 kHz 及 40 kHz 频率的换能器对沉 淀 SiO2 浆料进行超声处理, 时间持续 3 min, 然后分 别检测处理后浆料中 SiO2 聚集体的粒度分布。 114 实验结果
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料、过滤材料、筛面新材料、功能性粉体及各种粉体新产品, 以及各种 情报信息。
了粉体和散装材料工艺的新技术和先进 装备, 各参 展单位不 同程度 地获得了实际效益。
详细信息请与中国硅酸盐学会史可顺、伍玲联系。 地址: 北京百万庄 邮编: 100831 传真: 010- 68342016
中国第三届国际粉体和粉体工业技术展览会的主要展出内容: 1) 硅酸盐、磨料、冶金、化工、食品( 含粮食) 、煤炭、制药等行业的
[ 2] 上海物 理学 会声 学工 作委 员会 主 编 1 超 声在 工业 上 的应 用 [ M] 1 科学技术编译馆出版 1 ( 收稿日期: 2001-08-28)
中国第三届国际粉体和粉体工业技术展览会
由中国硅酸盐学会、中国非金属矿工业总公司主办, 中国颗粒学
级、固液分离、混合;
会协办的中国第三届国际粉体和粉体工业技术展览会, 将 于 2002 年 3 月 13~ 15 日在北京展览馆举行。