Hielscher Ultrasonics
Ще се радваме да обсъдим вашия процес.
Обадете ни се: +49 3328 437-420
Изпратете ни поща: info@hielscher.com

Дисперсия на въглеродни нанотръби в мастила за 3D печат

Равномерната дисперсия на CNT в мастила за 3D печат може да подобри свойствата на мастилото и да даде възможност за нови приложения в различни области. Ултразвукът тип сонда е високонадеждна диспергираща техника за получаване на стабилни наносуспензии на CNT в полимери.

Ефективна и стабилна CNT дисперсия в полимери поради соникация

Въглеродните нанотръби (CNT) често се диспергират в силициеви масла за различни приложения поради техните уникални свойства. Дисперсията на CNT в силициеви масла може да подобри механичните, термичните и електрическите свойства на получените материали. Едно такова приложение е производството на легирани с CNT полимери за проводими мастила за 3D печат, например за адитивно производство на биологична основа на носими тактилни сензори, специфични за пациента скелета за регенерация на тъкани и гъвкави ЕКГ и ЕЕГ електроди.
В допълнение, CNT, диспергирани в силициеви масла, могат да се използват като проводими мастила в електронни устройства, като гъвкави дисплеи и сензори. CNT действат като проводими пътища, позволяващи протичането на електрически ток.

Дисперсията на въглеродни нанотръби (CNT) в полимери е типично приложение за ултразвукови сонди като UIP1000hdT. Ултразвуковите диспергатори осигуряват равномерно разпределение на CNT в разтворители и полимери, например за производство на мастила за 3D печат.

Диспергиране на CNT в полиетиленгликол (PEG) - Hielscher Ultrasonics

Миниатюра на видео

Искане за информация




Обърнете внимание на нашите Политика за поверителност.




Високопроизводителните ултразвукови апарати са надеждни и високоефективни вградени смесителни системи за производство на нанодисперсии, например проводими наномастила за 3D печат за адитивно производство.

Индустриална силова ултразвукова система за индустриална вградена дисперсия: Високопроизводителните ултразвукови апарати са надеждни и високоефективни вградени смесителни системи за производство на нанодисперсии като CNT в полимери.

Предимства на ултразвуковата CNT/полимерна дисперсия

Ултразвукът е много ефективна техника за диспергиране, която идва с няколко предимства. Предимствата на ултразвуковото диспергиране на въглеродни нанотръби (CNT) в полимери включват:

  • Подобрена дисперсия: Ултразвуковата енергия може ефективно да разгради агломератите на CNT и да насърчи равномерното им разпръскване в полимерите. Това води до хомогенна смес с подобрени механични свойства, електрическа проводимост и топлопроводимост.
  • Прецизен контрол: Ултразвуковата енергия позволява по-добър контрол върху процеса на дисперсия, като степента на дисперсия и размера на CNT. Това може да помогне за постигане на желаните свойства на получения нанокомпозитен материал.
  • Намалено време за обработка: Ултразвуковото диспергиране може значително да намали времето за обработка в сравнение с други методи за дисперсия, като магнитно разбъркване или ултразвук без топлина. Това може да подобри ефективността и мащабируемостта на процеса.
  • Гъвкавост: Ултразвуковите диспергатори могат да обработват всякакъв вид наночастици, включително наносфери (напр. наносилициев диоксид), нанотръби (SWNT, MWNT), нанолистове като графен или борфен, функционализирани наноматериали, както и наночастици от сърцевината. Разбира се, ултразвуковите апарати Hielscher могат да се справят с високи твърди натоварвания и са съвместими с всякакви разтворители и течности.
  • Рентабилен: Ултразвуковите диспергатори са сравнително евтино смесително оборудване в сравнение с мелниците и други техники за разпръскване. Освен това ултразвуковите процесори са много здрави, изискват много малко поддръжка и са много енергийно ефективни.
  • Партидна и вградена обработка: Ултразвуковата дисперсия може да се изпълнява в режим на партид или непрекъснат поток.
  • Лесна работа: Ултразвуковите сонди са лесни и безопасни за работа. Цифровите ултразвукови апарати Hielscher са програмируеми и могат да се управляват дистанционно. Автоматичното записване на данни помага за поддържане на стандартите за качество.
  • Линейна мащабируемост: Процесите на ултразвуково диспергиране могат да бъдат напълно линейно мащабирани до всякакъв размер, което прави ултразвука не само високоефективен, но и практичен метод за производство за промишлено производство.
  • Екологични: Ултразвуковото диспергиране е екологичен и екологичен метод, който позволява да се избегне или намали използването на вредни разтворители или химикали, което го прави по-безопасен и устойчив вариант за промишлени приложения.
  • Ултразвукова индустриална система за вградени процеси на разтваряне.

    Ултразвукова промишлена система за процеси на разтваряне, например равномерно разпръскване на въглеродни нанотръби в полимерни формулировки.

    Искане за информация




    Обърнете внимание на нашите Политика за поверителност.




    В това видео ви показваме 2 киловата ултразвукова система за вградена работа в шкаф за продухване. Hielscher доставя ултразвуково оборудване за почти всички индустрии, като химическата промишленост, фармацевтиката, козметиката, нефтохимичните процеси, както и за процеси на екстракция на базата на разтворители. Този шкаф от неръждаема стомана с възможност за продухване е предназначен за работа в опасни зони. За тази цел запечатаният шкаф може да бъде продухан от клиента с азот или чист въздух, за да се предотврати навлизането на запалими газове или пари в шкафа.

    2x 1000 вата ултразвукови апарата в шкаф за продухване за монтаж в опасни зони

    Миниатюра на видео

    Общ протокол за ултразвуково производство на композити CNT/PDMS

    Ултразвукът се използва за дисперсия на множество наноразмерни материали в полимери. Специфично и често използвано приложение е дисперсията на въглеродни нанотръби (CNT) в диметилполисилоксан (PDMS) с помощта на ултразвук тип сонда. За да се диспергират CNT в PDMS матрицата, се използват мощен ултразвук и произтичащите от това ефекти на акустична кавитация, за да се разплитат нанотръбите и да се смесят равномерно в наносуспензия. Ултразвукът тип сонда е мощен метод за диспергиране на CNT поради способността му да генерира интензивни кавитационни сили, които могат ефективно да разбият и разпръснат агломерирани CNT.
    Ултразвуковото диспергиране е проста стъпка на обработка, която не изисква специфична предварителна или последваща обработка. Самото ултразвуково оборудване е безопасно и лесно за работа.
    Процесът на дисперсия с помощта на ултразвук тип сонда обикновено включва следните стъпки:

    1. Приготвяне на сместа CNT-PDMS: Предварително определено количество CNT се добавя към PDMS матрицата и се смесва предварително с помощта на механична бъркалка. Интересното е, че чрез предварително диспергиране на CNT в разтворител може да се увеличи електрическата проводимост. Най-добри резултати се постигат чрез тетрахидрофуран (THF), ацетон или хлороформ (сортирани по най-добри резултати).
    2. Ултразвук тип сонда: Сместа се подлага на ултразвукова сонда с помощта на ултразвукова сонда с висок интензитет, която генерира ултразвукови вълни с честота обикновено около 20 kHz. В зависимост от обема и формулировката, ултразвукът обикновено се извършва за няколко минути, за да се осигури пълно разпръскване на CNT.
    3. Наблюдение на дисперсията: Дисперсията на CNT се наблюдава с помощта на техники като сканираща електронна микроскопия (SEM), трансмисионна електронна микроскопия (TEM) или UV-Vis спектроскопия. Тези техники могат да се използват за визуализиране на разпределението на CNT в PDMS матрицата и за гарантиране, че CNT са равномерно разпръснати.

    В обобщение, сондирането е мощен метод за диспергиране на CNT в полимери като PDMS поради способността му да генерира интензивни кавитационни сили, които могат ефективно да разбият и разпръснат агломерирани CNT.

    Казуси от ултразвуковото производство на CNT/полимерни композити

    Дисперсията на нанотръби и други наноматериали на въглеродна основа с помощта на ултразвук от сонден тип е широко изследвана и впоследствие е внедрена в промишленото производство. По-долу представяме няколко изследвания, които демонстрират изключителната ефективност на ултразвуковата дисперсия на нанотръбите.

    Ултразвукова дисперсия на CNT в PDMS за носими сензори

    Ултразвуков хомогенизатор тип сонда UP400St за дисперсия и синтез на нанокомпозити.Del Bosque et al. (2022) сравняват фрезоване с три валца и ултразвук за тяхната ефективност на CNT дисперсия. Анализът на процедурата за диспергиране на наночастици в полимерната матрица показва, че ултразвуковата техника осигурява по-висока електрическа чувствителност в сравнение с тривалковото фрезоване поради по-високата хомогенност на разпределението на CNT, индуцирано от кавитационните сили. При тестване на различни натоварвания на CNT, прагът на филтриране на системата CNT-PDMS, т.е. критичното съдържание на CNT, при което тя става електропроводима, беше установено, че е 0,4 тегловни % CNT. Многостенните въглеродни нанотръби (MWCNT) са диспергирани чрез ултразвук с помощта на ултразвуковия UP400ST на Hielscher (вж. снимката вляво) при 0,5 импулсни цикъла и 50 % амплитуда за 2 часа. Ефектите от ултразвуковото диспергиране по време на ултразвука са показани на снимката по-долу.
    Въз основа на този анализ оптималните условия за производство на сензорите за носене са избрани като 0,4 тегловни % CNT чрез процес на ултразвукова обработка. В тази връзка анализът на електрическата реакция при последователни цикли на натоварване показа висока здравина на разработените сензори, без наличие на повреди при деформация от 2%, 5% и 10%, което прави тези сензори надеждни за наблюдение на средното напрежение.

    Ultarsonic дисперсията на въглеродни нанотръби е високоефективна за равномерно разпределение на нанотръбите в полимерни матрици като диметилполисилоксан (PDMS)

    Ултразвукова дисперсия на MWCNT в PDMS с помощта на ултразвуков апарат UP400St при различни времена на ултразвук.
    (Проучване и изображение: ©del Bosque et al., 2022)

    Високопроизводително ултразвуково диспергиращо оборудване за CNT/полимерни нанокомпозити

    Ултразвуков уред UIP2000hdT е мобилен хомогенизатор за множество течни и твърдо-течни приложения.Hielscher Ultrasonics произвежда високомощни ултразвукови сонди за взискателни приложения за диспергиране в лаборатории, настолни и индустриални приложения. Ултразвуковите дисперсьори на Hielscher осигуряват ефективна и прецизна хомогенизация и диспергиране на наноматериали в разтворители, полимери и композити.
    Със своята усъвършенствана ултразвукова технология тези диспергатори предлагат бързо и лесно решение за постигане на равномерно разпределение на размера на частиците, стабилни дисперсии и/или функционализация на наночастиците.
    Чрез намаляване на времето за обработка и минимизиране на консумацията на енергия, ултразвуковите сондни диспергатори могат да подобрят производителността и да намалят оперативните разходи за бизнеса в различни индустрии.
    Ултразвуковите апарати Hielscher също могат да бъдат персонализирани, за да отговарят на специфични изисквания, с опции за набор от размери на сонди, усилващи клаксони, нива на мощност и поточни клетки, което ги прави гъвкави и адаптивни към различни наноформулировки и обеми.
    Като цяло ултразвуковите сондни диспергатори са отлична инвестиция за лаборатории и индустрии, които искат да оптимизират своите работни процеси за обработка на наноматериали и да постигнат последователни, надеждни резултати.

    Проектиране, производство и консултиране – Качество, произведено в Германия

    Ултразвуковите апарати Hielscher са добре известни със своите най-високи стандарти за качество и дизайн. Здравината и лесната работа позволяват безпроблемното интегриране на нашите ултразвукови апарати в промишлени съоръжения. Ултразвуковите апарати на Hielscher се справят надеждно с тежки условия и взискателни условия.

    Hielscher Ultrasonics е сертифицирана по ISO компания и поставя специален акцент върху високопроизводителните ултразвукови уреди, отличаващи се с най-съвременна технология и удобство за потребителя. Разбира се, ултразвуковите апарати на Hielscher са съвместими с CE и отговарят на изискванията на UL, CSA и RoHs.

    Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати:

    Обем на партидата Дебит Препоръчителни устройства
    0.5 до 1,5 мл Н.А. ФлаконВисокоговорител за високи честоти
    1 до 500 мл 10 до 200 мл/мин UP100H
    10 до 2000 мл 20 до 400 мл/мин UP200Ht, UP400St
    0.1 до 20L 0.2 до 4 л/мин UIP2000hdT
    10 до 100L 2 до 10 л/мин UIP4000hdT
    15 до 150L 3 до 15 л/мин UIP6000hdT
    Н.А. 10 до 100 л/мин UIP16000
    Н.А. Голям Клъстер от UIP16000

    Свържете се с нас! / Попитайте ни!

    Поискайте повече информация

    Моля, използвайте формата по-долу, за да поискате допълнителна информация за ултразвуковите процесори, приложенията и цената. Ще се радваме да обсъдим Вашия процес с Вас и да Ви предложим ултразвукова система, отговаряща на Вашите изисквания!









    Моля, обърнете внимание на нашите Политика за поверителност.




    Ултразвукова дисперсия на въглеродни нанотръби: Ултразвуковият уред на Hielscher UP400S (400W) диспергира и разплита CNT бързо и ефективно в единични нанотръби.

    Диспергиране на въглеродни нанотръби във вода с помощта на UP400S

    Миниатюра на видео

    Ултразвуковите хомогенизатори с високо срязване се използват в лабораторна, настолна, пилотна и промишлена обработка.

    Hielscher Ultrasonics произвежда високоефективни ултразвукови хомогенизатори за смесване, дисперсия, емулгиране и екстракция в лабораторен, пилотен и индустриален мащаб.



    Индустриален смесителен реактор за нанодисперсии, използващ ултразвукови сонди с висока мощност.

    Ултразвуков реактор за промишлена обработка, например включване на CNT и други нанопълнители в полимери за мастила за 3D печат за производство на добавки.


    Литература / Препратки


    High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

    Hielscher Ultrasonics произвежда високоефективни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да индустриален размер.

    Ще се радваме да обсъдим вашия процес.

    Let's get in contact.