أجهزة الخالط عالية الضغط وخالطات مايكروجت لمواد الطاقة المتجددة

في مجالات الطاقة المتجددة والمواد المتقدمة، تفرض عمليات تحضير ومعالجة مواد مثل الغرافين، وأنابيب الكربون النانوية (CNTs)، وأكاسيد المعادن، ومحفزات Pt/C، وبوليمرات PEDOT الموصلة، ومعلقات MLCC/CMP، والنانوسيليلوز متطلبات عالية جدًا على تقنيات المعالجة، والتحكم في البنية النانوية، واستقرار التشتّت، وكفاءة الإنتاج، حيث تؤثر هذه العوامل بشكل مباشر على أداء وموثوقية المنتجات النهائية.

توفر أجهزة الخالط من ATS حلولًا عالية الأداء، مع تشتّت وتثبيت فعالين للاستخدامات الصعبة. وتغطي الحلول كامل سلسلة العمل من البحث والتطوير المخبري إلى الإنتاج واسع النطاق، مما يساعد الشركات العالمية على تطوير مواد طاقة جديدة أكثر تنافسية وابتكارًا.

• تشتّت ومعالجة نانوية عالية الكفاءة
  يمكن لتقنية الخلط عالي الضغط من ATS التعامل مع معلقات المواد النانوية ذات اللزوجة العالية والمحتوى الصلب المرتفع، مثل مشتت الغرافين وأنابيب الكربون النانوية (CNTs) . تعمل الأجهزة عند ضغوط عالية تصل إلى 2000 بار أو أكثر، وتستخدم قوى قص مكثفة تمنع تكتل المواد النانوية، مما ينتج تشتّتًا نانويًا موحدًا ومستقرًا ويحسّن اتساق أداء المواد.
• تشتّت ومعالجة نانوية عالية الكفاءة
  يمكن لتقنية الخلط عالي الضغط من ATS التعامل مع معلقات المواد النانوية ذات اللزوجة العالية والمحتوى الصلب المرتفع، مثل مشتت الغرافين وأنابيب الكربون النانوية (CNTs) . تعمل الأجهزة عند ضغوط عالية تصل إلى 2000 بار أو أكثر، وتستخدم قوى قص مكثفة تمنع تكتل المواد النانوية، مما ينتج تشتّتًا نانويًا موحدًا ومستقرًا ويحسّن اتساق أداء المواد.
• قابلية تكرار وتوسع ممتازة
  تُظهر نتائج الخلط، مثل معدل التفكيك، واستهلاك الطاقة، وارتفاع درجة الحرارة، تجانسًا عاليًا بين الدُفعات. وبالاستفادة من خبرات نماذج ديناميكيات الموائع، يمكن توسيع معلمات العمليات على النطاق المخبري بشكل ناجح إلى النطاق الصناعي، مما يضمن قابلية التوسع ويقلل بشكل كبير مخاطر نقل العمليات، ويسرّع زمن طرح المنتجات في السوق.
• متانة عالية ومتطلبات صيانة منخفضة
  يمكن تخصيص أجهزة الخالط من ATS بمواد عالية المتانة مثل سيراميك الزركونيا والألماس الصناعي للتعامل مع المعلقات عالية الصلابة والكاشطة (مثل مساحيق السيراميك)، مما يطيل عمر التشغيل، ويقلل تكاليف الصيانة، ويخفض فترات التوقف في التشغيل طويل الأمد.

• مزودة بنظام تحكم متغيّر في التدفق لضبط معدلات التدفق بمرونة
• مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل لإطالة عمر الخدمة
• متوافقة مع شهادة CE
• تكوينات قابلة للتخصيص لتلبية متطلبات PLC، ومقاومة الانفجار، والتعقيم
• نظام حماية رباعي الطبقات من زيادة الضغط يضمن سلامة التشغيل
• قابلية توسع عالية من المختبر إلى الإنتاج الصناعي (أقصى معدل تدفق 4000 لتر/ساعة)

• تأثير تشتّت فائق وتوزيع أضيق لحجم الجسيمات
• كفاءة معالجة أعلى وتوافق أفضل في النتائج
• قابلية تكرار وتوسع ممتازة في العمليات

• مواد الطاقة المتجددة
  الغرافين / أنابيب الكربون النانوية (CNTs) : تحقيق تشتّت فعال وغير مدمر مع الحفاظ على الموصلية والخصائص الميكانيكية.
  مواد أقطاب أكاسيد المعادن: توزيع موحد لجسيمات نانوية يحسّن كثافة الطاقة وعمر دورة البطارية. محفزات Pt/C : تحقيق تشتّت موحد لجسيمات المحفز، مما يعزز النشاط والاستقرار.
• المواد الكيميائية الإلكترونية
  بوليمر PEDOT الموصل: تشتّت موحد على المستوى الجزيئي، يحسّن الموصلية ونفاذية الضوء.
  معلقات MLCC/CMP : تحضير مواد تلميع نانوية بجسيمات موحدة للغاية، مما يعزز مردود وجودة المنتج.
• المواد الحيوية
  النانوسيليلوز: تفكيك فعّال مع الحفاظ على قوة الألياف والمساحة السطحية النوعية العالية.

تتميز جسيمات البلاتين النانوية بحجم 3–5 نانومتر بطاقة سطحية عالية جدًا، مما يؤدي إلى ميل قوي للتكتل، كما تؤثر خصائص معلق المحفز بشكل كبير على تكوين طبقة المحفز. لذلك، تُعد طريقة التشتيت المستخدمة في تحضير المعلق عاملًا حاسمًا في إنتاج أغشية الأقطاب عالية الأداء (MEA) .

• استخدام تقنية الخلط عالي الضغط من ATS في صناعة PVDF
  أثناء الاستخدام، يجب تشتيت مسحوق PVDF بشكل موحد في مذيب مناسب لمنع الترسب وضمان التجانس، وهما عاملان حاسمان لاستقرار وأداء المنتج. تعالج أجهزة الخالط عالية الضغط من ATS مشاكل عدم تجانس التوزيع، وتقلل حجم الجسيمات، وتحسّن الاستقرار ومعدل الاستفادة من المادة.
• تغير مظهر سائل PVDF بعد التشتيت
  بعد التشتيت، بقي سائل PVDF أبيض اللون، ولكن بعد رجّ السائل ظهر لمعان أزرق على جدار الكوب.
• قياس حجم الجسيمات
  أظهرت مقارنة مخططات حجم الجسيمات قبل وبعد التجربة انخفاض حجم D50 من 6.043 ميكرومتر إلى 0.216 ميكرومتر، مما يدل على تقليل كبير إلى النطاق النانوي.

• المعدات
  جهاز خالط تجريبي من ATS
• العملية التجريبية
  تم استخدام جهاز خالط عالي الضغط من ATS مزود بنظام تحكم في درجة الحرارة لتفكيك المواد تحت ضغوط مختلفة وملاحظة نتائج السحق. كان حجم الجسيمات المتوقع حوالي 300 نانومتر.

نتائج التجربة
الملاحظة البصرية
لم يظهر تغير واضح في مظهر أكسيد المعدن قبل وبعد السحق، ولكن بعد ترك العينة لفترة، أظهر الضغط الأعلى بطئًا أكبر في حدوث الانفصال الطبقي.
قياس حجم الجسيمات
انخفض متوسط حجم الجسيمات من 12.05 ميكرومتر إلى 303 نانومتر بعد المعالجة بجهاز الخالط عالي الضغط، محققًا هدف التجربة.