إنتاج الأحبار الموصلة بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع
- تعد الجسيمات النانوية المشتتة بشكل موحد مثل الفضة أو الجرافين أو الأنابيب النانوية الكربونية ذات حجم الجسيمات المصمم بدقة ضرورية لإنتاج أحبار عالية التوصيل.
- تسمح المشتتات بالموجات فوق الصوتية القوية بتوليف وتكتل وتوزيع الجسيمات النانوية المعدنية (مثل Ag) والقائمة على الكربون (مثل CNTs والجرافين) وكذلك المركبات النانوية ذات الموصلية الكهربائية الممتازة.
- المشتتات بالموجات فوق الصوتية Hielscher ضمان تشتت عالية الجودة، في حين كونها فعالة جدا، موثوق بها، وفعالة من حيث التكلفة.
التشتت بالموجات فوق الصوتية للجسيمات النانوية الموصلة
يحتوي الحبر الموصل على – كما يشير اسمها – وظيفة التوصيل الكهربائي. لتحضير الأحبار والطلاء الموصل ، يجب أن تكون المكونات التي توصل الكهرباء (الحشوات الموصلة) موحدة للغاية مشتتة في قاعدة الحبر. يتم دمج الجسيمات النانوية مثل الفضة والنحاس والأوعية الدموية والنانوية الكربونية والجرافين والجرافيت والجسيمات الأخرى المطلية بالمعادن والمركبات النانوية من أجل الموصلية العالية.
تخلق المعالجات بالموجات فوق الصوتية قوى قص مكثفة للغاية ، والتي يمكن من خلالها التغلب على قوى فان دير فال والروابط الجزيئية. التشتت بالموجات فوق الصوتية هو الأسلوب المفضل لتفريق الجسيمات النانوية ، حيث أن الصوتنة تعطي توزيعا ضيقا جدا لحجم الحبوب ، ووظائف جسيمات عالية ونتائج قابلة للتكرار.
- أحبار نانو فضية
- أحبار الجرافين (مع أحمال الجرافين العالية جدا)
- الأحبار النحاسية (الأسلاك النانوية والجسيمات النانوية)
- أحبار CNT
- أحبار SWNT
- أحبار نانو جولد
- مركبات نانوية متعددة
- أحبار 3D قابلة للطباعة
- المواد اللاصقة الموصلة كهربائيا (ECAs)
التشتت بالموجات فوق الصوتية للجسيمات النانوية العازلة
من أجل نقل خصائص العزل إلى مركب ، يجب تشتيت الجسيمات العازلة مثل SiO2 و ZnO ومركبات الألومينا والإيبوكسي النانوية وغيرها بشكل متجانس كجسيمات مفردة في المصفوفة. يضمن التشتت بالموجات فوق الصوتية كسر التكتلات بحيث تكون الجسيمات النانوية مشتتة جيدا. يعد توزيع الجسيمات الضيق جدا أمرا بالغ الأهمية للحصول على وظيفة عازلة موثوقة للمادة.
Hielscher الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة للتشتت النانوي
تضمن أنظمة الموجات فوق الصوتية القوية التشتت الموثوق للجسيمات النانوية – على مستوى المختبر ومقاعد البدلاء حتى النطاق الصناعي بالكامل. بالمقارنة مع الموردين بالموجات فوق الصوتية الأخرى، Hielscher نظام الموجات فوق الصوتية قادرة على تقديم سعات عالية جدا تصل إلى 200μm – continuously run in 24/7 operation and with simple sonotrode shapes. If an application requires even higher amplitudes and/or very high temperatures, Hielscher offers customized ultrasonic sonotrodes, which can deliver amplitudes of >200µm and inserted into very hot environments (e.g. for sonication of metal melts). The robustness of Hielscher ultrasonic equipment fullfils industrial standards. All our equipment is built for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
يمنحك الجدول أدناه مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لأجهزة الموجات فوق الصوتية لدينا:
حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
---|---|---|
10 إلى 2000 مل | 20 إلى 400 مل / دقيقة | UP200Ht, UP400St |
0.1 إلى 20 لتر | 0.2 إلى 4 لتر / دقيقة | UIP2000hdT |
10 إلى 100 لتر | 2 إلى 10 لتر / دقيقة | UIP4000 |
ن.أ. | 10 إلى 100 لتر / دقيقة | UIP16000 |
ن.أ. | أكبر | مجموعة من UIP16000 |
- حجم الجسيمات المصممة
- الموصلية العالية
- أحمال الجسيمات العالية
- لزوجة منخفضة إلى عالية
- التحكم في العملية
- معالجة سهلة
- السريع
- فعالة من حيث التكلفة

معالج بالموجات فوق الصوتية الصناعية UIP16000 (16 كيلو واط) لإنتاج الأحبار الموصلة
الأدب / المراجع
- del Bosque, A.; Sánchez-Romate, X.F.; Sánchez, M.; Ureña, A. (2022): Easy-Scalable Flexible Sensors Made of Carbon Nanotube-Doped Polydimethylsiloxane: Analysis of Manufacturing Conditions and Proof of Concept. Sensors 2022, 22, 5147.
- Adam K. Budniak, Niall A. Killilea, Szymon J. Zelewski, Mykhailo Sytnyk, Yaron Kauffmann, Yaron Amouyal, Robert Kudrawiec, Wolfgang Heiss, Efrat Lifshitz (2020): Exfoliated CrPS4 with Promising Photoconductivity. Small Vol.16, Issue 1. January 9, 2020.
- Kim, Moojoon; Kim, Jungsoon; Jo, Misun; Ha, Kanglyeo (2010): Dispersion effect of nano particle according to ultrasound exposure by using focused ultrasonic field. Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics 6-8 December, 2010. 31, 2010. 549-550.
- Brad W. Zeiger; Kenneth S. Suslick (2011): Sonofragmentation of Molecular Crystals. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 37, 14530–14533.
- Pekarovicov, Alexandra; Pekarovic, Jan (2009): Emerging Pigment Dispersion Technologies. Industry insight Pira International 2009.
حقائق تستحق المعرفة
الجسيمات النانوية الموصلة كهربائيا
تقدم الجسيمات النانوية (NPs) خصائص مادية فريدة ، والتي يمكن أن تختلف اختلافا جذريا عن الخصائص السائبة للمادة. تأتي المواد النانوية بأشكال متعددة. يمكن أن يكون لها نسبة عرض إلى ارتفاع عالية للغاية تبلغ 1: 1,000,000 (مثل الأنابيب النانوية) أو شكل شيري مثالي. بجانب الأنابيب والمجالات ، يكون للجسيمات النانوية شكل قضبان وأسلاك وشعيرات وزهور نانوية وألياف ورقائق ونقاط.
يلعب حجم وشكل الجسيمات النانوية دورا مهما فيما يتعلق بخصائص NPs مثل قوة الشد والمرونة والخصائص الميكانيكية الحرارية والموصلة والعازلة والمغناطيسية والبصرية. لنقل هذه الوظائف إلى مركبات ، يجب تشتيت NPs ومزجها بشكل موحد في المصفوفة. للحصول على مثل هذا التشتت عالي الجودة ، فإن الموجات فوق الصوتية هي تقنية التشتيت المفضلة.
تستخدم الجسيمات النانوية الموصلة كهربائيا على نطاق واسع لإعطاء الأحبار والطلاء قدرة القدرة الكهربائية. الفضة النانوية (nano-Ag) هي واحدة من أكثر الحشوات النانوية استخداما في الأحبار الموصلة. يمكن صياغة الأحبار الموصلة ذات الأساس الفضي كأحبار مائية وقابلة للطباعة على الشاشة ، وهي مرنة ومقاومة للتجاعيد.
أحبار موصلة
الأحبار الموصلة هي بوليمرات موصلة (بولي أنيلين ، بوليثيوفين أو بولي بيرول ، إلخ) ، والتي يمكن ترسبها عن طريق الطباعة بنفث الحبر ، والطلاء المغزلي ، إلخ. يمكن تصنيف الأحبار الموصلة للكهرباء الشائعة إلى ثلاث فئات تتوافق مع مكوناتها الموصلة ، والتي يمكن أن تكون إما معادن نبيلة أو بوليمرات موصلة أو مواد نانوية كربونية. تحتوي الأحبار الموصلة على نطاق تطبيق واسع وتستخدم في تصنيع الإلكترونيات والتعبئة والتغليف (PET والأفلام البلاستيكية) وأجهزة الاستشعار والهوائيات وعلامات / ملصقات RFID وشاشات اللمس وشاشات OLED والسخانات المطبوعة وغيرها الكثير.
PEDOT:PSS [بولي (3،4-إيثيلين ديوكسي ثيوفين) بولي (ستيرينسولفونات)] هي واحدة من البوليمرات الموصلة الأكثر استخداما ، والتي توفر إلى جانب الموصلية العالية مظهرا شفافا. من خلال إضافة شبكة من الأنابيب النانوية الكربونية والأسلاك النانوية الفضية و / أو الجرافين ، يمكن تحسين موصلية PEDOT: PSS بشكل كبير. PEDOT المعدلة: تتوفر أحبار وتركيبات PSS لعمليات الطلاء والطباعة المختلفة. PEDOT ذات الأساس المائي: تستخدم أحبار PSS بشكل أساسي في طلاء القوالب بالفتحة ، والفلكسوغرافيا ، والطباعة الروتوغرافية ، والطباعة النافثة للحبر.
أحبار عازلة
الأحبار العازلة والطلاء غير موصلة للكهرباء وتستخدم في طباعة الشاشة للوحات الدوائر الإلكترونية من أجل بناء طبقة عازلة لحماية وتعزيز المواد الموصلة.
تستخدم الجسيمات النانوية العازلة لإعطاء الأحبار والمعاجين والطلاء قدرة عازلة.

Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع الخالط بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من المختبر ل الحجم الصناعي.