超声波对沉淀二氧化硅的分散解聚研究

0. 0
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
69517
115
351 2
651 7
20 kHz 11 8 W/ cm2
32116
1412
6. 3
29. 7
21. 4
9. 0
69. 6
70. 3
4. 6
25. 1
30. 4
10. 3
59. 2
44. 9
3. 2
22. 0
40. 8
11. 0
48. 2
78. 0
2. 1
19. 9
51. 8
10. 9
37. 3பைடு நூலகம்
80. 1
1. 3
18. 5
62. 7
10. 0
27. 3
81. 5
0. 9
17. 7
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
3. 9
0. 5
99. 1
0. 6
0. 3
99. 5
0. 2
0. 3
99. 7
0. 2
0. 1
99. 7
0. 2
0. 1
99. 9
0. 1
0. 0
99. 9
0. 1
0. 0
100. 0
0. 0
0. 0
100. 0
0. 0
0. 0
数量百分比/ %
之下
之内
之上
010
010
100. 0
0. 0
28. 0
72. 0
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
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。
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
691 8
931 4
40 kHz 01 9 W/ cm2
391. 7
3. 6
51. 6
83. 7
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
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/ %
之下
之内
之上
质量百分比/ %
之下
之内
之上
01 0
010
1001 0
01 0
01 0
10010
01 0
011
99. 9
0. 0
4. 7
95. 3
0. 1
0. 3
99. 6
4. 7
8. 4
86. 8
0. 4
[ 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。
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
28. 0
28. 0
44. 4
56. 0
20. 0
23. 0
76. 1
11. 9
12. 0
88. 0
6. 2
5. 7
94. 3
3. 2
2. 5
97. 5
1. 5
1. 1
98. 9
0. 6
0. 4
99. 6
0. 3
0. 2
99. 8
0. 1
0. 1
99. 9
0. 0
0. 0
100. 0
0. 0
0. 0
72. 7
8. 4
18. 9
82. 3
0. 6
17. 1
81. 1
6. 7
12. 2
82. 9
0. 4
16. 7
87. 8
4. 9
7. 3
83. 3
0. 4
16. 3
92. 7
3. 3
4. 0
83. 7
4. 2
12. 1
96. 0
2. 0
2. 0
87. 9
7. 7
4. 3
98. 0
1. 1
0. 9
95. 7
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。
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
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。
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
性能 项目
外观
白炭黑 Ñ 透明 白炭黑 Ò 透明度差