Ултразвуково производство на проводими мастила в голям мащаб
- Равномерно диспергираните наночастици като сребро, графен или CNT с прецизно съобразен размер на частиците са от решаващо значение за производството на мастила с висока проводимост.
- Мощните ултразвукови диспергатори позволяват синтезиране, деагломериране и разпределение на метални (напр. Ag), въглеродни (напр. CNT, графен) наночастици, както и нанокомпозити с отлична електрическа проводимост.
- Ултразвуковите диспергатори на Hielscher осигуряват висококачествени дисперсии, като същевременно са много ефективни, надеждни и рентабилни.
Ултразвукова дисперсия на проводими наночастици
Проводимото мастило има – както подсказва името му – функционалността на електрическата проводимост. За да се приготвят проводими мастила и покрития, компонентите, които провеждат електричество (проводими пълнители), трябва да бъдат много равномерно разпръснати в основата на мастилото. Наночастици като сребро, мед, CNT, графен, графит, други частици с метално покритие и нанокомпозити са включени за висока проводимост.
Ултразвуковите процесори създават изключително интензивни сили на срязване, чрез които могат да бъдат преодолени силите на Ван дер Ваалс и молекулярните връзки. Ултразвуковата дисперсия е предпочитаната техника за диспергиране на наночастици, тъй като ултразвукът дава много тясно разпределение на размера на зърната, висока функционалност на частиците и възпроизводими резултати.
Ултразвуков партиден реактор за дисперсия на наноматериали в проводими мастила.
- Нано-сребърни мастила
- Графенови мастила (с много високи графенови натоварвания)
- Медни мастила (нанопроводници и наночастици)
- CNT мастила
- SWNT мастила
- Нано-златни мастила
- многообразни нанокомпозити
- Мастила за 3D печат
- електропроводими лепила (ECA)
Ултразвукова дисперсия на диелектрични наночастици
За да се придадат изолационни свойства на композит, диелектричните частици като SiO2, ZnO, алуминиево-епоксидните нанокомпозити, наред с други, трябва да бъдат диспергирани хомогенно като единични частици в матрицата. Ултразвуковото диспергиране гарантира, че агломератите се разбиват, така че наночастиците да са добре диспергирани. Много тясното разпределение на частиците е от решаващо значение за получаване на надеждна диелектрична функционалност на материала.
Високомощни ултразвукови апарати Hielscher за нанодисперсии
Мощните ултразвукови системи осигуряват надеждно разпръскване на наночастици – на лабораторно и настолно ниво до напълно индустриален мащаб. в сравнение с други доставчици на ултразвук, ултразвуковите системи на Hielscher са в състояние да осигурят много високи амплитуди до 200 μm – да работи непрекъснато в режим 24/7 и с прости форми на сонотрода. Ако дадено приложение изисква още по-високи амплитуди и/или много високи температури, Hielscher предлага персонализирани ултразвукови сонотроди, които могат да предоставят амплитуди от >200µm и да се поставят в много горещи среди (напр. за сониране на метални стопилки). Здравината на ултразвуковото оборудване на Hielscher отговаря на индустриалните стандарти. Цялото ни оборудване е създадено за 24-часова работа при тежки условия и в среда с високи изисквания.
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати:
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 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 | UIP4000 |
| Н.А. | 10 до 100 л/мин | UIP16000 |
| Н.А. | Голям | Клъстер от UIP16000 |
- Персонализиран размер на частиците
- висока проводимост
- Високи натоварвания с частици
- нисък до висок вискозитет
- Контрол на процеса
- лесна обработка
- Бърз
- Рентабилен
Индустриален ултразвуков процесор UIP16000 (16kW) за производство на проводими мастила
Литература / Справочник
- 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.
Факти, които си струва да знаете
Електропроводими наночастици
Наночастиците (NP) предлагат уникални характеристики на материала, които могат да се различават драстично от характеристиките на материала. Наноматериалите се предлагат в различни форми. Те могат да имат изключително високо съотношение на страните от 1:1 000 000 (напр. нанотръби) или перфектно шерична форма. Освен тръби и сфери, наночастиците имат формата на пръчки, жици, мустаци, наноцветя, влакна, люспи и точки.
Размерът и формата на наночастиците играят важна роля по отношение на свойствата на NP като якост на опън, гъвкавост, термомеханични, проводими, диелектрични, магнитни и оптични свойства. За да се придадат тези функционалности на композитите, NP трябва да бъдат диспергирани и смесени равномерно в матрицата. За да се получи такава висококачествена дисперсия, ултразвукът е предпочитаната техника на диспергиране.
Електропроводимите наночастици се използват широко за придаване на мастилата и покритията на капацитета на електрическа мощност. Нано-среброто (nano-Ag) е един от най-използваните нанопълнители в проводимите мастила. Проводимите мастила на сребърна основа могат да бъдат формулирани като мастила на водна основа и ситопечат, които са гъвкави и устойчиви на гънки.
проводими мастила
Проводимите мастила са проводими полимери (полианилин, политиофен или полипироли и др.), Които могат да се отлагат чрез мастиленоструен печат, центрофугиране и др. Обикновените електропроводими мастила могат да бъдат класифицирани в три категории, съответстващи на техните проводими компоненти, които могат да бъдат благородни метали, проводими полимери или въглеродни наноматериали. Проводимите мастила имат широк спектър на приложение и се използват в производството на електроника, опаковки (PET и пластмасови фолиа), сензори, антени, RFID етикети/етикети, сензорни екрани, OLED дисплеи, печатни нагреватели и много други.
PEDOT: PSS [поли(3,4-етилендиокситиофен) поли(стиренсулфонат)] е един от най-силно използваните проводими полимери, които предлагат освен високата си проводимост прозрачен вид. Чрез добавяне на мрежа от въглеродни нанотръби, сребърни нанопроводници и/или графен, проводимостта на PEDOT:PSS може да бъде значително подобрена. Модифицирани мастила и формулировки PEDOT:PSS се предлагат за различни процеси на нанасяне на покрития и печат. Мастилата PEDOT:PSS на водна основа се използват главно при покритие на матрици, флексография, ротогравюрен и мастиленоструен печат.
Диелектрични мастила
Диелектричните мастила и покрития са електрически непроводими и се използват при ситопечат на електронни платки, за да се изгради изолационен слой за защита и подобряване на проводимите материали.
Диелектричните наночастици се използват за придаване на изолационна способност на мастилата, пастите и покритията.
Hielscher Ultrasonics произвежда високоефективни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да индустриален размер.