Disperzija ugljičnih nanocijevi u tintama za 3D ispis

Ujednačena disperzija CNT-a u tintama za 3D ispis može poboljšati svojstva tinte i omogućiti nove aplikacije u različitim područjima. Ultrazvučna sonda je visoko pouzdana tehnika raspršivanja za proizvodnju stabilnih nanosuspenzija CNT-a u polimerima.

Efikasna i stabilna CNT disperzija polimera zbog sonicacije

Ugljične nanocijevi (CNT) često se raspršuju u silikonskim uljima za različite primjene zbog svojih jedinstvenih svojstava. Disperzija CNT-a u silicijumskim uljima može poboljšati mehanička, termalna i električna svojstva dobijenih materijala. Jedna od takvih primena je proizvodnja polimera dopiranih CNT-om za provodljive 3D mastila, npr. za biološku proizvodnju nosivih taktilnih senzora, skele za regeneraciju tkiva specifične za pacijenta i fleksibilne EKG i EEG elektrode.
Pored toga, CNT raspršeni u silicijumskim uljima mogu se koristiti kao provodljive tinte u elektronskim uređajima, kao što su fleksibilni ekrani i senzori. CNT djeluju kao provodni putevi, omogućavajući protok električne struje.

Disperzija ugljeničnih nanocevi (CNT) u polimerima je tipična primena za ultrazvučne sonde kao što je UIP1000hdT. Ultrazvučni disperzatori osiguravaju ravnomjernu distribuciju CNT-a u rastvaračima i polimerima, npr. za proizvodnju tinte za 3D ispis

Disperzija CNT-a u polietilen glikolu (PEG) - Hielscher Ultrasonics

Video sličica

Informativni zahtev




Zabilježi naš Politika privatnosti.


Ultrazvučni sistemi visokih performansi su pouzdani i visoko efikasni linijski sistemi mešanja za proizvodnju nanodisperzija, npr. provodljive nano-mastila koja se mogu štampati 3D za aditivnu proizvodnju.

Industrijski ultrazvučni sistem za industrijsku inline disperziju: Ultrazvučnici visokih performansi su pouzdani i visoko efikasni inline sistemi mešanja za proizvodnju nanodisperzija kao što su CNT u polimerima.

Prednosti ultrazvučne CNT/polimerne disperzije

Ultrazvučnost je vrlo efikasna tehnika raspršivanja, koja dolazi sa nekoliko prednosti. Prednosti ultrazvučnog raspršivanja ugljičnih nanocijevi (CNT) u polimerima uključuju:

  • Poboljšana disperzija: Ultrazvučna energija može efikasno razgraditi aglomerate CNT-a i promovirati njihovu ujednačenu disperziju u polimerima. To rezultira homogenom mešavinom sa poboljšanim mehaničkim svojstvima, električnom provodljivošću i toplotnom provodljivošću.
  • Precizna kontrola: Ultrazvučna energija omogućava bolju kontrolu nad procesom disperzije, kao što su stepen disperzije i veličina CNT-a. Ovo može pomoći u postizanju željenih osobina rezultirajućeg nanokompozitnog materijala.
  • Smanjeno vrijeme obrade: Ultrazvučno raspršivanje može značajno smanjiti vreme obrade u poređenju sa drugim metodama disperzije, kao što su magnetno mešanje ili sonicacija bez toplote. Ovo može poboljšati efikasnost i skalabilnost procesa.
  • Svestranost: Ultrazvučni disperzeri mogu obraditi bilo koju vrstu nanočestica, uključujući nanosfere (npr. nano-silicijum), nanocijevi (SWNT, MWNT), nanolistove kao što su grafen ili borfen, funkcionalizirane nanomaterijale kao i nanočestice jezgre-ljuske. Naravno, Hielscher ultrazvučnici mogu da podnesu velika čvrsta opterećenja i kompatibilni su sa svim rastvaračima i tečnostima.
  • Ekonomično: Ultrazvučni disperzatori su relativno jeftina oprema za mešanje u poređenju sa mlinovima i drugim tehnikama dispesiranja. Pored toga, ultrazvučni procesori su veoma robusni, zahtevaju veoma malo održavanja i energetski su efikasni.
  • Batch i inline obrada: Ultrazvučna disperzija se može pokrenuti u seriji ili režimu kontinuiranog protoka.
  • Facile Operation: Ultrazvučne sonde su jednostavne i bezbedne za upotrebu. Hielscher digitalni ultrazvučni sistemi se mogu programirati i mogu se daljinski kontrolisati. Automatsko snimanje podataka pomaže u održavanju standarda kvaliteta.
  • Linearna skalabilnost: Procesi ultrazvučnog raspršivanja mogu biti potpuno linearno skalirani na bilo koju veličinu, što sonikaciju čini ne samo visoko efikasnom, već i praktičnom metodom proizvodnje za industrijsku proizvodnju.
  • Ekološki prihvatljivo: Ultrazvučno raspršivanje je zelena i ekološki prihvatljiva metoda koja omogućava izbegavanje ili smanjenje upotrebe štetnih rastvarača ili hemikalija, što ga čini sigurnijom i održivom opcijom za industrijsku primenu.
  • Ultrazvučni industrijski sistem za inline rastvaranje procesa.

    Ultrazvučni industrijski sistem za inline procese rastvaranja, npr. uniformna disperzija ugljeničnih nanocevi u polimerne formulacije.

    Informativni zahtev




    Zabilježi naš Politika privatnosti.


    U ovom videu vam prikazujemo ultrazvučni sistem od 2 kilovata za linijski rad u čistom kabinetu. Hielscher isporučuje ultrazvučnu opremu gotovo svim industrijama, kao što su hemijska industrija, farmaceutska, kozmetička, petrohemijska procesa, kao i za procese ekstrakcije na bazi rastvarača. Ovaj čisti ormar od nehrđajućeg čelika dizajniran je za rad u opasnim područjima. U tu svrhu, zapečaćeni ormar može biti očišćen od strane kupca azotom ili svežim vazduhom kako bi se sprečilo da zapaljivi gasovi ili pare uđu u kabinet.

    2x 1000 Watts Ultrasonicators in Purgeable Cabinet for Installation in Hazardous Areas

    Video sličica

    Opšti protokol za ultrazvučnu proizvodnju CNT/PDMS kompozita

    Ultrazvučnost se koristi za disperziju brojnih nano-materijala u polimerima. Specifična i najčešće korištena primjena je disperzija ugljičnih nanocijevi (CNT) u dimetilpolisiloksanu (PDMS) pomoću sondične sonde. Da bi se CNT raspršili u PDMS matricu, ultrazvuk snage i rezultirajući efekti akustične kavitacije koriste se za odvajanje nanocijevi i njihovo ravnomjerno miješanje u nanosuspenziju. Sonikacija tipa sonde je moćna metoda za raspršivanje CNT-a zbog svoje sposobnosti da generiše intenzivne kavitacione sile koje se mogu efikasno razbiti i raspršiti aglomerirane CNT-ove.
    Ultrazvučno raspršivanje je jednostavan korak obrade koji ne zahteva specifičan pre- ili posle tretmana. Sama ultrazvučna oprema je bezbedna i jednostavna za rukovanje.
    Proces disperzije pomoću sonde tipa sonde obično uključuje sljedeće korake:

    1. Priprema CNT-PDMS smjese: Unapred određena količina CNT-a se dodaje u PDMS matricu i prethodno se meša pomoću mehaničkog mešalica. Zanimljivo je da se pre-raspršivanjem CNT-a u rastvaraču može povećati električna provodljivost. Najbolji rezultati se postižu tetrahidrofuranom (THF), acetonom ili hloroformom (sortirani prema najboljim rezultatima).
    2. Sonikacija tipa sonde: Smjesa je podvrgnuta sondi pomoću ultrazvučne sonde visokog intenziteta koja generira ultrazvučne talase sa frekvencijom od oko 20 kHz. U zavisnosti od zapremine i formulacije, sonifikacija se obično izvodi nekoliko minuta kako bi se osigurala potpuna disperzija CNT-a.
    3. Praćenje disperzije: Disperzija CNT-a se prati tehnikama kao što su skenirajuća elektronska mikroskopija (SEM), transmisijska elektronska mikroskopija (TEM) ili UV-Vis spektroskopija. Ove tehnike se mogu koristiti za vizualizaciju distribucije CNT-a unutar PDMS matrice i za osiguranje da su CNT ravnomjerno raspršeni.

    Ukratko, sondična sonda je moćna metoda za raspršivanje CNT-a u polimerima kao što je PDMS zbog svoje sposobnosti da generiše intenzivne kavitacione sile koje se mogu efikasno razbiti i raspršiti aglomerirane CNT-ove.

    Studije slučaja ultrazvučne proizvodnje CNT/polimernih kompozita

    Disperzija nanocevi i drugih nanomaterijala na bazi ugljenika pomoću ultrazvučne sonde je opsežno istražena i naknadno je implementirana u industrijsku proizvodnju. U nastavku predstavljamo nekoliko istraživačkih studija, koje pokazuju izuzetnu efikasnost disperzije ultrazvučnih nanocijevi.

    Ultrazvučna disperzija CNT-a u PDMS-u za nosive senzore

    Ultrazvučni homogenizator sonde UP400St za disperziju i sintezu nanokompozita.Del Bosque et al. (2022) uporedili su glodanje i sonikaciju sa tri rolne zbog njihove efikasnosti CNT disperzije. Analiza postupka disperzije nanočestica u polimernu matricu pokazuje da tehnika ultrazvučnosti pruža veću električnu osjetljivost u odnosu na glodanje od tri rolne zbog veće homogenosti CNT distribucije izazvane kavitacijskim silama. Ispitivanje različitih CNT opterećenja, prag perkolacije CNT-PDMS sistema, odnosno kritični sadržaj CNT-a u kojem postaje električno provodljiv, utvrđeno je da iznosi 0,4 wt% CNT. Multizidne ugljične nanocijevi (MWCNT) raspršene su ultrazvučnošću pomoću Hielscherovog ultrazvučnika UP400ST (vidi sliku lijevo) pri 0,5 pulsnih ciklusa i 50% amplitude za 2h. Efekti ultrazvučnog raspršivanja tokom vremena sonicacije prikazani su na slici ispod.
    Na osnovu ove analize, optimalni uslovi za proizvodnju nosivih senzora odabrani su kao 0,4% CNT putem ultrazvučnog procesa. S tim u vezi, analiza električnog odgovora pod uzastopnim ciklusima opterećenja pokazala je visoku robusnost razvijenih senzora, bez ikakvog prisustva oštećenja na 2%, 5% i 10% naprezanja, što ove senzore čini pouzdanim za praćenje srednjeg naprezanja.

    Ultarsonična disperzija ugljičnih nanocijevi je visoko efikasna za ravnomjernu distribuciju nanocijevi u polimernim matricama kao što je dimetilpolisiloksan (PDMS).

    Ultrazvučna disperzija MWCNT u PDMS-u pomoću ultrazvučnika UP400St u različitim vremenima sonicacije.
    (Studija i slika: ©del Bosque et al., 2022)

    Oprema za ultrazvučnu disperziju visokih performansi za CNT/polimerne nanokompozite

    Ultrasonicator UIP2000hdT je mobilni homogenizator iznad glave za brojne tečne i čvrste aplikacije.Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne sonde velike snage za zahtjevne aplikacije raspršivanja u laboratoriji, bench-topu i industriji. Hielscher ultrazvučni disperzatori pružaju efikasnu i preciznu homogenizaciju i disperziju nanomaterijala u rastvaračima, polimerima i kompozitima.
    Sa svojom naprednom ultrazvučnom tehnologijom, ovi disperzatori nude brzo i jednostavno rešenje za postizanje uniformne raspodele veličine čestica, stabilnih disperzija i/ili funkcionalizacije nanočestica.
    Smanjenjem vremena obrade i minimiziranjem potrošnje energije, disperzi ultrazvučnih sondi mogu poboljšati produktivnost i smanjiti operativne troškove za preduzeća u različitim industrijama.
    Hielscher ultrazvučni sistemi se takođe mogu prilagoditi specifičnim zahtevima, sa opcijama za niz veličina sondi, pojačanih rogova, nivoa snage i ćelija protoka, što ih čini svestranim i prilagodljivim različitim nanoformulacijama i zapreminama.
    Sve u svemu, disperzeri ultrazvučnih sondi su odlična investicija za laboratorije i industrije koje žele da optimizuju svoje radne procese obrade nanomaterijala i postignu konzistentne, pouzdane rezultate.

    Dizajn, proizvodnja i konsalting – Kvalitet proizveden u Nemačkoj

    Hielscher ultrazvučni sistemi su poznati po svojim najvišim standardima kvaliteta i dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućavaju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnika u industrijske objekte. Teškim uslovima i zahtevnim okruženjima pouzdano upravljaju Hielscher ultrazvučnici.

    Hielscher Ultrasonics je ISO sertifikovana kompanija i stavlja poseban naglasak na ultrazvučnike visokih performansi sa najsavremenijom tehnologijom i jednostavnošću upotrebe. Naravno, Hielscher ultrazvučnici su usklađeni sa CE i ispunjavaju zahteve UL, CSA i RoHs.

    Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators:

    Batch Volumen protok Preporučeni uređaji
    00,5 do 1.5mL N / A. VialTweeter
    1 do 500ml 10 do 200ml / min UP100H
    10 do 2000mL 20 do 400mL / min Uf200 ः t, UP400St
    00,1 do 20L 00,2 do 4L / min UIP2000hdT
    10 do 100l 2 do 10L / min UIP4000hdT
    15 do 150 l 3 do 15 l/min UIP6000hdT
    N / A. 10 do 100L / min UIP16000
    N / A. veći klaster UIP16000

    Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!

    Traži više informacija

    Molimo koristite formular ispod da Zatražit dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, aplikacijama i cijeni. Biće nam drago da diskutujemo o vašem procesu sa vama i da vam ponudimo ultrazvučni sistem.









    Molim vas, obratite se našem Politika privatnosti.


    Ultrasonični raspršivač ugljikovog nanocijevi: Hielscher ultrasonicator UP400S (400W) raspršuje se i degutira CNTs brzo i efikasno u jednojajovod.

    Rasprskanju ugljikovog Nanocjevčica u vodi koristeći UP400S

    Video sličica

    Ultrazvučni homogenizatori visoke smice se koriste u laboratoriji, klupi-vrhu, pilotu i industrijskoj obradi.

    Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulgaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim skalama.



    Industrijski reaktor za miješanje nano-disperzija pomoću ultrazvučnih sondi velike snage.

    Ultrazvučni batch reaktor za industrijsku obradu, npr. uključivanje CNT-a i drugih nanofilera u polimere za tinte koje se mogu 3D ispisati za aditivnu manufaturu.


    Književnost/reference


    Ultrazvuka visokih performansi! Hielscherov proizvodni raspon pokriva cijeli spektar od kompaktnog lab ultrasonicatora preko klupa-top jedinica do puno-industrijskih ultrazvučnih sistema.

    Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija u industrijske veličine.


    Biće nam drago da razgovaramo o vašem procesu.

    Stupimo u kontakt.