Hielscher ултразвукова технология

Равномерно диспергирани CNTs с ултразвук

За да се възползват от изключителните функционалности на въглеродните нанотръби (CNTs), те трябва да бъдат еднозначно разпръснати.
Ултразвукови разпръсквачите са най-често срещаният инструмент за разпространение CNTs във воден и разтворител базирани суспензии.
Ултразвуковата диспергиращи технология създава достатъчно висока енергия на срязване, за да се постигне пълно отделяне на CNTs, без да ги уврежда.

Ултразвукова разпръскване на въглероден нанотръби

Мощен ултразвук с сонда тип ултрасоникатор. (Кликнете, за да увеличите!)Въглеродни нанотръби (CNTs) имат много висока пропорция и проявяват ниска плътност, както и огромна площ (няколко стотин m2/g), което им дава уникални свойства като много висока якост на опън, скованост, и издръжливост и много висока електрическа и топлинна проводимост. Поради ван дер Ваалс сили, които привличат едновъглеродното нанотръби (CNTs) един към друг, CNTs организира нормално в снопове или чилета. Тези междумолекулярни сили на привличане се основават на феномен с наслагване на връзки между съседни нанотръби, известен като "п-подреждане". За да се извлече пълната полза от въглеродни нанотръби, тези агломериране трябва да бъдат разплетени и CNTs трябва да бъдат разпределени равномерно в хомогенна дисперсия. Интензивен ултразвук създава акустична кавитация в течности. По този начин генерирани локални срязване стрес разбива CNT агрегати и ги разпръсква равномерно в хомогенна суспензия. Ултразвуковата диспергиращи технология създава достатъчно висока енергия на срязване, за да се постигне пълно отделяне на CNTs, без да ги уврежда. Дори и за чувствителните SWNTs ултразвук се прилага успешно, за да ги разги индивидуално. Ултразвук просто доставя достатъчно ниво на стреса, за да се разделят на SWNT агрегати, без да причиняват много фрактури на отделните нанотръби (Хуанг, Terentjev 2012).

Предимства на ултразвукова CNT дисперсия

  • Едноразпръснати CNTs
  • Хомогенна дистрибуция
  • Висока ефективност на дисперсия
  • Високи натоварвания на CNT
  • Няма CNT разграждане
  • бърза обработка
  • прецизен контрол на процеса
UIP2000hdT-2kW ултрасоникатор за въглеродни нанотръби дисперсии.

UIP2000hdT – 2kW мощен ултрасоникатор за CNT дисперсии

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


Високопроизводителните ултразвукови системи за CNT дисперсии

Hielscher ултразвук доставя мощен и надежден ултразвуков оборудване за ефективно разсейване на CNTs. Дали трябва да подготвите малки CNT проби за анализ и R&D или трябва да произвежда големи индустриални партиди от насипни дисперсии, продуктова гама Hielscher предлага идеалната ултразвукова система за вашите изисквания. От 50W ultrasonicators за лаборатория до 16kW индустриални ултразвукови единици за търговско производство, Hielscher ултразвук ви е покрита.
За да се произведе висококачествен въглероден нанотръба дисперсии, параметрите на процеса трябва да бъдат добре контролирани. Амплитуда, температура, налягане и време на задържане са най-критичните параметри за дори разпределение на CNT. Ultrasonicators Hielscher не само дават възможност за прецизен контрол на всеки параметър, всички параметри на процеса автоматично се записват на интегрираната SD карта на цифровите ултразвукови системи Hielscher. Протоколът на всеки процес на обработка с ултразвук помага да се гарантира възпроизводими резултати и последователно качество. Чрез дистанционно управление на браузъра потребителят може да работи и да следи Ултразвуковото устройство, без да е на мястото на ултразвукова система.
Тъй като едностенни въглеродни нанотръби (SWNTs) и мулти-стени въглероден нанотръби (MWNTs), както и избрания воден или разтворител среда изискват специфична обработка интензитет, ултразвукова амплитуда е ключов фактор, когато става въпрос за крайния продукт. Hielscher ултразвук’ промишлени ултразвукови процесори могат да доставят много високи, както и много леки усилващи. Установяване на идеалната амплитуда за вашите изисквания на процеса. Дори усилване на до 200 μm може лесно да се работи непрекъснато в 24/7 операция. За дори по-високи усилки, персонализирани ултразвукови синсинсинди са на разположение. Здравината на ултразвуковата екипировка Hielscher позволява 24/7 операция при тежкотоварни и в взискателни среди.
Нашите клиенти са доволни от изключителната здравина и надеждност на ултразвукови системи Hielscher. Инсталацията в области на тежкотоварни приложения, взискателни среди и 24/7 операция осигуряват ефикасна и икономична обработка. Ултразвуков процес интензифициране намалява времето за обработка и постига по-добри резултати, т. е. по-високо качество, по-високи добиви, иновативни продукти.
Таблицата по-долу дава индикация за приблизителната капацитет за преработка на нашите ultrasonicators:

Партида том Дебит Препоръчителни Devices
00,5 до 1,5 ml п.а. VialTweeter
1 до 500mL 10 до 200 ml / мин UP100H
10 до 2000mL 20 до 400 ml / мин Uf200 ः т, UP400St
00,1 до 20L 00,2 до 4 л / мин UIP2000hdT
10 до 100L 2 до 10 л / мин UIP4000hdT
п.а. 10 до 100 L / мин UIP16000
п.а. по-голям струпване на UIP16000

Свържете се с нас! / Попитай ни!

Поискайте повече информация

Моля, използвайте формата по-долу, ако желаете да изиска допълнителна информация за ултразвукова хомогенизиране. Ние ще се радваме да Ви предложим ултразвукова система, отговарящи на вашите изисквания.









Моля, обърнете внимание, че нашите Правила за поверителност,


Hielscher ултразвук произвежда висока производителност ultrasonicators за сохимични приложения.

Висока мощност ултразвукови процесори от лаборатория за пилот и промишлен мащаб.

Позоваването литература /

  • 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.



Факти заслужава да се знае

въглеродни нанотръби

Въглеродният нанотръби (CNTs) е част от специален клас от едномерни въглеродни материали, показващи изключителни механични, електрически, термични и оптични свойства. Те са основен компонент, използван при разработването и производството на напреднали наноматериали като нано-композити, подсилени полимери и т. н. и следователно се използват в най-съвременните технологии. CNTs излагат много висока якост на опън, превъзходни свойства на термичния трансфер, нисколентови пропуски и оптимална химическа и физическа стабилност, което прави нанотръби обещаващ добавка за разнообразни материали.
В зависимост от тяхната структура, CNTS се отличават с едностенни въглеродни нанотръби (SWNTs), двойна стени въглероден нанотръби (DWCNTs), и мулти-стени въглерод нанотръби (MWNTs).
SWNTs са кухи, дълги цилиндрични тръби, направени от един атом с дебелина въглеродна стена. Атомният лист на въглени е подреден в решетка с шестоъгълни клетки. Често те са концептуално в сравнение с обобщени листове от еднослойна графит или графен.
DWCNTs се състои от две едностенни нанотръби, с един вложени в другата.
MWNTs са CNT форма, където няколко едностени въглеродни нанотръби са вложени вътре един в друг. Тъй като техният диаметър варира между 3 – 30 nm и тъй като те могат да растат няколко см дълъг, тяхното съотношение може да варира между 10 и 10 000 000. В сравнение с въглеродни нановлакна, MWNTs имат различна структура на стената, по-малък външен диаметър, и кухи интериор. Обикновено се използва промишлено налични напечатани на MWNTs са например Baytubes® C150P, Нанохлорид® NC7000, Arkema Графасила® C100, и Фючърснабон CNT-MW.
Синтез на CNTs: CNTs може да се произвежда чрез плазма базиран синтез метод или дъга заустване изпаряване метод, лазерна аблация метод, топлинен синтез процес, Химическо отлагане на пари (CVD) или плазма подобрени химически пари отлагане.
Функционализация на CNTs: За да се подобри характеристиките на въглеродни нанотръби и да ги направи по този начин по-подходящи за специфично приложение, CNTs често са функцирализирани, например чрез добавяне на карбоксилна киселина (-COOH) или хидроксилни (-OH) групи.

CNT диспергиращи добавки

Няколко разтворителя, като например супер киселини, йонни течности и N-циклохексил-2-пирролидн, са способни да приготвят дисперсии на относително висока концентрация на CNTs, докато най-често срещаните разтворители за нанотръби, като N-метил-2-пиролидон (NMP), диметилформамид (ДМФ) и 1, 2-дихролобензен, може да разпръсне нанотръби само при много ниски концентрации (напр. обикновено <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]

Приложения на CNT дисперсии

За да използвате предимствата на CNTs, те трябва да бъдат диспергирани в течност като полимери, равномерно диспергирани CNTs се използват за производство на проводими пластмаси, дисплеи течни кристали, органични светлинно-излъчващи диоди, сензорни екрани, гъвкави дисплеи, соларни клетки , проводими мастила, статични контролни материали, включително филми, пяна, фибри, и тъкани, полимерни покрития и лепила, Високопроизводителните полимерни композити с изключителна механична якост и издръжливост, полимерни/CNT композитни влакна, както и леки и антистатични материали.