Hielscher تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية

فرقة موحدة CNTs بالموجات فوق الصوتية

ولاستغلال الوظائف الاستثنائية للأنابيب النانوية الكربونية، يجب أن تكون مشتتة بشكل متجانس.
المشتتات بالموجات فوق الصوتية هي الأداة الأكثر شيوعا لتوزيع CNTs في تعليق المائية والمذيبات القائمة.
تكنولوجيا تفريق بالموجات فوق الصوتية يخلق طاقة القص عالية بما فيه الكفاية لتحقيق فصل كامل من CNTs دون الإضرار بها.

بالموجات فوق الصوتية تشتيت أنابيب الكربون النانوية

سونيكيشن قوية مع بالموجات فوق الصوتية من نوع التحقيق. (انقر للتكبير!)Carbon nanotubes (CNTs) have a very high aspect ratio and exhibit a low density as well as an enormous surface area (several hundred m2/g), which gives them unique properties such as very high tensile strength, stiffness, and toughness and a very high electrical and thermal conductivity. Due to Van der Waals forces, which attract the single carbon nanotubes (CNTs) to each other, CNTs arrange normally in bundles or skeins. These intermolecular forces of attraction are based on a π-bond stacking phenomenon between adjacent nanotubes known as π-stacking. To derive the full benefit from carbon nanotubes, these agglomerates must be disentangled and and the CNTs must be distributed evenly in a homogeneous dispersion. Intense ultrasonication creates acoustic cavitation in liquids. The thereby generated local shear stress breaks CNT aggregates and disperses them uniformly in a homogeneous suspension. The ultrasonic dispersing technology creates sufficiently high shear energy to achieve a complete separation of CNTs without damaging them. Even for the sensitive SWNTs sonication is successfully applied to disentangle them individually. Ultrasonication just delivers a sufficient stress level to separate the SWNT aggregates without causing much fracture to individual nanotubes (Huang, Terentjev 2012).

مزايا تشتت CNT بالموجات فوق الصوتية

  • الـ CNTs أحادية التشتت
  • توزيع متجانس
  • كفاءة تشتت عالية
  • تحميل اتّال اتّال عال
  • لا يوجد تحلل CNT
  • معالجة سريعة
  • عملية مراقبة دقيقة
UIP2000hdT - 2kW ultrasonicator لتشتت الأنابيب النانوية الكربونية.

UIP2000hdT – 2kW ultrasonicator قوية لتشتت CNT

طلب معلومات





أنظمة الموجات فوق الصوتية عالية الأداء لتشتت CNT

Hielscher الفوق صوتيات لوازم معدات الموجات فوق الصوتية قوية وموثوق بها لتشتت كفاءة CNTs. ما إذا كنت بحاجة إلى إعداد عينات صغيرة CNT للتحليل وR&D أو لديك لتصنيع الكثير الصناعية الكبيرة من تشتت السائبة، مجموعة منتجات Hielscher يقدم نظام الموجات فوق الصوتية المثالي لمتطلباتك. من 50W بالموجات فوق الصوتية لمختبر يصل إلى 16kW وحدات الموجات فوق الصوتية الصناعية للتصنيع التجاري، وقد غطت Hielscher الفوق صوتيات لك.
To produce high-quality carbon nanotube dispersions, the process parameters must be well controlled. Amplitude, temperature, pressure and retention time are the most critical parameters for a even CNT distribution. Hielscher’s ultrasonicators not only allow for the precise control of each parameter, all process parameters are automatically recorded on the integrated SD card of Hielscher’s digital ultrasonic systems. The protocol of each sonication process helps to ensure reproducible results and consistent quality. Via remote browser control the user can operate and monitor the ultrasonic device without being on the location of the ultrasonic system.
منذ أنابيب الكربون النانوية أحادية الجدران (SWNTs) والأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران (MWNTs) وكذلك المتوسطة المائية أو المذيبات المختارة تتطلب كثافة معالجة محددة، فإن السعة بالموجات فوق الصوتية هي عامل رئيسي عندما يتعلق الأمر بالمنتج النهائي. Hielscher الفوق صوتيات’ المعالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية يمكن أن توفر عالية جدا، فضلا عن السعة خفيفة جدا. إنشاء السعة المثالية لمتطلبات العملية الخاصة بك. حتى السعة تصل إلى 200μm يمكن تشغيلها بسهولة بشكل مستمر في عملية 24/7. لسعة أعلى حتى، سونوتروديس بالموجات فوق الصوتية حسب الطلب متوفرة. قوة معدات الموجات فوق الصوتية Hielscher يسمح لعملية 24/7 في الخدمة الشاقة وفي البيئات الصعبة.
عملائنا راضون عن المتانة المعلقة والموثوقية لأنظمة Hielscher بالموجات فوق الصوتية. التثبيت في مجالات التطبيقات الثقيلة، والبيئات الصعبة وتشغيل 24/7 ضمان معالجة فعالة واقتصادية. تكثيف عملية بالموجات فوق الصوتية يقلل من وقت المعالجة ويحقق نتائج أفضل، أي أعلى جودة، وارتفاع الغلة، والمنتجات المبتكرة.
الجدول أدناه يعطيك مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لultrasonicators لدينا:

دفعة حجم معدل المد و الجزر الأجهزة الموصى بها
00.5 إلى 1.5mL زمالة المدمنين المجهولين VialTweeter
1 إلى 500ML 10 إلى 200ML / دقيقة UP100H
10 إلى 2000ML 20 إلى 400ML / دقيقة Uf200 ः ر، UP400St
00.1 إلى 20L 00.2 إلى 4L / دقيقة UIP2000hdT
10 إلى 100L 2 إلى 10L / دقيقة UIP4000hdT
زمالة المدمنين المجهولين 10 إلى 100L / دقيقة UIP16000
زمالة المدمنين المجهولين أكبر مجموعة من UIP16000

اتصل بنا! / اسألنا!

اطلب المزيد من المعلومات

يرجى استخدام النموذج أدناه، إذا كنت ترغب في طلب معلومات إضافية حول التجانس بالموجات فوق الصوتية. سنكون سعداء لنقدم لكم نظام الموجات فوق الصوتية تلبية الاحتياجات الخاصة بك.









يرجى ملاحظة لدينا سياسة الخصوصية.


Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عالية الأداء أوتراسوتكناتورس للتطبيقات سونوكيميائية.

معالجات بالموجات فوق الصوتية عالية الطاقة من مختبر إلى مقياس تجريبي وصناعي.

مراجع الادب

  • Biver T.; Criscitiello F.; Di Francesco F.; Minichino M.; Swager T.; Pucci A. (2015): MWCNT/Perylene bisimide Water Dispersions for Miniaturized Temperature Sensors. RSC Advances 5: 2015. 65023–65029.
  • Chiou K.; Byun S.; Kim J.; Huang J. (2018): Additive-free carbon nanotube dispersions, pastes, gels, and doughs in cresols. PNAS Vol. 115, No. 22, 2018. 5703–5708.
  • Huang, Y.Y:; Terentjev E.M. (2012): Dispersion of Carbon Nanotubes: Mixing, Sonication, Stabilization, and Composite Properties. Polymers 2012, 4, 275-295.
  • Krause B.; Mende M.; Petzold G.; Pötschke P. (2010): Characterization on carbon nanotubes’ dispersability using centrifugal sedimentation analysis in aqueous surfactant dispersions. Conference paper ANTEC 2010, Orlando, USA, May 16-20 2010.
  • Paredes J.I.; Burghard M. (2004): Dispersions of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes of High Length. Langmuir 2004, 20, 5149-5152.
  • Santos A.; Amorim L.; Nunes J.P.; Rocha L.A.; Ferreira Silva A.; Viana J.C. (2019): A Comparative Study between Knocked-Down Aligned Carbon Nanotubes and Buckypaper-Based Strain Sensors. Materials 2019, 12, 2013.
  • Szelag M. (2017): Mechano-Physical Properties and Microstructure of Carbon Nanotube Reinforced Cement Paste after Thermal Load. Nanomaterials 7(9), 2017. 267.



حقائق تستحق العلم

أنابيب الكربون النانوية

الأنابيب النانوية الكربونية (CNTs) هي جزء من فئة خاصة من مواد الكربون أحادية الأبعاد، وتظهر خصائص ميكانيكية وكهربائية وحرارية وبصرية استثنائية. وهي عنصر رئيسي يستخدم في تطوير وإنتاج المواد النانوية المتقدمة مثل المواد النانوية المركبة والبوليمرات المقوى وما إلى ذلك، وبالتالي فهي تستخدم في أحدث التكنولوجيات. تعرض النفثالينات النفثالينات قوة الشد العالية جداً، وخصائص النقل الحراري الفائقة، والفجوات المنخفضة النطاق، والاستقرار الكيميائي والفيزيائي الأمثل، مما يجعل الأنابيب النانوية مادة مضافة واعدة للمواد المتعددة.
وتبعاً لهيكلها، يتم تمييز النفثالينات في أنابيب نانوية كربونية أحادية الجدران (SWNTs)، وأنابيب نانوية كربونية مزدوجة الجدران (DWCNTs)، وأنابيب نانوية كربونية متعددة الجدران(MWNTs).
SWNTs هي جوفاء، أنابيب أسطوانية طويلة مصنوعة من جدار الكربون واحد الذرة سميكة. يتم ترتيب ورقة الذرية من الكربونات في شعرية قرص العسل. في كثير من الأحيان، يتم مقارنتها من الناحية المفاهيمية إلى أوراق توالت المتابعة من الجرافيت طبقة واحدة أو الجرافين.
وتتكون النفثالينات من أنبوبين نانويتين أحاديي الجدار، أحدهما متداخل داخل الآخر.
MWNTs هي شكل CNT، حيث يتم تداخل العديد من الأنابيب النانوية الكربونية أحادية الجدران داخل بعضها البعض. وبما أن قطرها يتراوح بين 3-30 نانومتر، وبما أنها يمكن أن تنمو عدة سم طويلة، يمكن أن تتراوح نسبة العرض إلى الارتفاع بين 10 و10 ملايين. بالمقارنة مع ألياف الكربون النانوية، MWNTs لديها هيكل جدار مختلف، وقطر خارجي أصغر، والداخلية جوفاء. عادة ما تستخدم الصناعية المتاحة المطبوعة من MWNTs هي على سبيل المثال Baytubes® C150P، Nanocyl® NC7000، Arkema Graphistrength® C100، والمستقبلالكربون CNT-MW.
توليف النفثاليناتيمكن إنتاج CNTs بواسطة طريقة التوليف القائمة على البلازما أو طريقة تبخر التفريغ القوسي، طريقة الاستئصال بالليزر، عملية التوليف الحراري، ترسب بخار كيميائي (CVD) أو ترسب بخار كيميائي معزز بالبلازما.
إضفاء الطابع الوظيفي على الـ CNTsلتحسين خصائص الأنابيب النانوية الكربونية وجعلها بذلك أكثر ملاءمة لتطبيق معين، غالباً ما تكون النفثالينات وظيفية، على سبيل المثال عن طريق إضافة حمض الكربوكسيليك (-COOH) أو مجموعات هيدروكسيل (-OH).

إضافات تفريق CNT

A few solvents such as super acids, ionic liquids, and N-cyclohexyl-2-pyrrolidnone are capable to prepare relatively high-concentration dispersions of CNTs, whilst the most common solvents for nanotubes, such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF), and 1,2-dichrolobenzene, can disperse nanotubes only at very low concentrations (e.g., typically <0.02 wt% of single-walled CNTs). The most common dispersion agents are polyvinylpyrrolidone (PVP), Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate (SDBS), Triton 100, or Sodium Dodecyl Sulfonate (SDS).
Cresols are a group of industrial chemicals which can process CNTs at concentrations up to tens of weight percent, resulting in a continuous transition from dilute dispersions, thick pastes, and free-standing gels to an unprecedented playdough-like state, as the CNT loading increases. These states exhibit polymer-like rheological and viscoelastic properties, which are not attainable with other common solvents, suggesting that the nanotubes are indeed disaggregated and finely dispersed in cresols. Cresols can be removed after processing by heating or washing, without altering the surface of CNTs. [Chiou et al. 2018]

تطبيقات تشتت CNT

لاستخدام فوائد CNTs، يجب أن تكون مشتتة في سائل مثل البوليمرات، وتستخدم CNTs مشتتة بالتساوي لتصنيع البلاستيك موصل، يعرض الكريستال السائل، الثنائيات العضوية التي تنبعث منها الضوء، شاشات تعمل باللمس، يعرض مرنة، الخلايا الشمسية ، والأحبار الموصلة ، ومواد التحكم الثابتة ، بما في ذلك الأفلام والرغاوي والألياف والأقمشة ، والطلاء البوليمر والمواد اللاصقة ، والمواد المركبة البوليمر عالية الأداء مع قوة ميكانيكية استثنائية والمتانة ، والألياف المركبة البوليمر / CNT ، وكذلك مواد خفيفة الوزن ومانع الاستاتيكيه.