Nanovodivá lepidla pro vysoce výkonnou elektroniku

Ultrazvukové dispergátory se používají jako spolehlivá technika míchání a frézování při výrobě vysoce výkonných lepidel pro vysoce výkonnou elektroniku a nanoelektroniku. Při výrobě vysoce výkonné elektroniky jsou velmi žádaná lepidla, jako jsou nanovodivá lepidla. Tato vysoce výkonná lepidla se používají např. jako alternativní propojení a mohou nahradit pájku cín/olovo.

Vysoce výkonná lepidla pro vysoce výkonnou elektroniku

Nano-vyztužená lepidla pro aplikace ve vysoce výkonné elektronice používají často ultrazvukovou disperzi pro distribuci nanočástic.Pro výrobu vysoce výkonné elektroniky jsou vyžadována lepidla s vysokou přilnavostí kovu a tepelnou vodivostí pro oddělení tepla a izolaci. Nanočástice, jako je stříbro, nikl, grafen, oxid grafenu a uhlíkové nanotrubice (CNT), jsou často zapracovány do epoxidových pryskyřic a polymerů, aby se získaly požadované funkční vlastnosti, jako je elektrická vodivost nebo izolace, tepelná vodivost, pevnost v tahu, Youngův modul a flexibilita. Vysoce výkonná lepidla vyvinutá pro vysoce výkonná elektroniku používají kovová plniva (jako jsou nanočástice stříbra, zlata, niklu nebo mědi) k zajištění elektrické vodivosti. Aby bylo možné odemknout mimořádné vlastnosti těchto materiálů, musí být jejich velikost zmenšena na nano-měřítko. Vzhledem k tomu, že zmenšení velikosti a disperze nanočástic je náročný úkol, je výkonná technologie frézování a dispergace klíčem k úspěšnému složení lepidel.

Ultrazvuková disperze pro

  • Elektricky vodivá lepidla (ECA)
  • – Izotropně vodivá lepidla (ICA)
  • – Anizotropní vodivá lepidla (ACA)
  • Nevodivá / elektricky izolační lepidla

Žádost o informace





Ultrazvuková disperze je vysoce účinná technologie pro rozplétání a deaglomeraci nanočástic. Proto, ultrasonicators z Hielscher Ultrasonics jsou široce používány v průmyslu k výrobě větších nanodisperzí a nanostrukturovaných suspenzí.

Průmyslová instalace ultrazvukových dispergátorů (2x UIP1000hdT) pro zpracování nanočástic a nanotrubiček v kontinuálním in-line režimu.

Video ukazuje ultrazvukové míchání a dispergaci grafitu v 250 ml epoxidové pryskyřice (Toolcraft L) pomocí ultrazvukového homogenizátoru (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics vyrábí zařízení pro rozptýlení grafitu, grafenu, uhlíkových nanotrubiček, nanodrátů nebo plniv v laboratoři nebo ve velkoobjemových výrobních procesech. Typickými aplikacemi jsou dispergační nanomateriály a mikromateriály během funkcionalizačního procesu nebo pro dispergaci do pryskyřic nebo polymerů.

Smíchejte epoxidovou pryskyřici s grafitovým plnivem pomocí ultrazvukového homogenizátoru UP400St (400 wattů)

Ultrazvukové dispergace nabízí různé výhody ve srovnání s tradičními technikami míchání a frézování. Díky své spolehlivosti a účinnosti byla sonikace zavedena při zpracování nanomateriálů a lze ji nalézt v jakémkoli průmyslu, kde jsou nanočástice syntetizovány a / nebo začleněny do kapalin. Ultrazvuku je proto ideální technikou pro výrobu nano-vodivých lepidel, které obsahují nano-plniva, jako jsou nanočástice, nanodráty nebo uhlíkové nanotrubice a grafenové monovrstvy (nanodesky).
Vývozní úvěrové agentury: Významným příkladem je formulace elektricky vodivých lepidel (ECA), což jsou kompozity vyrobené z polymerní matrice a elektricky vodivých plniv. Aby bylo možné formulovat vysoce výkonné lepidlo pro elektronické aplikace, musí polymerní pryskyřice (např. epoxid, silikon, polyimid) poskytovat fyzikální a mechanické funkce, jako je přilnavost, mechanická pevnost, rázová houževnatost, zatímco kovové plnivo (např. nanostříbřité, nanozlatélové, nanoniklové nebo nanoměděné) vytváří vynikající elektrickou vodivost. U lepidel s izolačními vlastnostmi jsou do lepicího kompozitu zabudována minerální plniva.

Ultrazvukové dispergační výsledky ve velmi úzkou distribucí velikosti částic.

Před a po použití ultrazvuku: Zelená křivka velikosti částic před sonikací, červená křivka je distribuce velikosti částic ultrazvukem dispergovaného oxidu křemičitého.

Ultrazvuková disperze nanomateriálů do viskózních lepidel

Ultrazvukové homogenizátory jsou velmi účinné, když aglomeráty částic, agregáty a dokonce i primární částice musí být spolehlivě zmenšeny. Výhodou ultrazvukových směšovačů je jejich schopnost frézovat částice až na menší a rovnoměrnější velikosti částic, ať už jsou mikronové nebo nanočástice zaměřeny jako výsledek procesu. Zatímco jiné technologie, jako jsou míchačky lopatek nebo rotor-stator, vysokotlaké homogenizátory, korálkové mlýny atd., Vykazují nevýhody, jako je neschopnost vyrábět rovnoměrně malé nanočástice, kontaminace frézovacími médii, ucpané trysky a vysoká spotřeba energie, ultrazvukové dispergátory používají pracovní princip akustické kavitace. Ultrazvukem generovaná kavitace byla prokázána jako vysoce účinná, energeticky účinná a schopná rozptýlit i vysoce viskózní materiály, jako jsou pasty nabité nanočásticemi.

Ultrazvuková disperze je vysoce účinná při dispergaci a deaglomeraci nanočástic.

PLGA nanočástice. (A): Distribuce velikosti částic připravených při koncentraci polymeru / sonikační síle 2%/ 32W, 5%/ 32W a 2%/ 25W%; doba zdržení = 14 s. (B),(C): SEM obrázky částic připravených z 2% a 5% polymerních roztoků. Doba zdržení = 14s; sonikační výkon = 32W. Pruhy představují 1 mikron.
(Studie a obrázky: © Freitas et al., 2006)

Žádost o informace





Ultrasonicator UP200St (200W) dispergující saze ve vodě pomocí 1% wt Tween80 jako povrchově aktivní látky.

Ultrazvuková disperze sazí pomocí ultrasonicator UP200St

Jak funguje ultrazvukové dispergace?

Kavitační smykové síly a proudy kapalin urychlují částice tak, že se navzájem srážejí. Toto je známé jako kolize mezi částicemi. Samotné částice působí jako mlecí médium, které zabraňuje kontaminaci mletím kuliček a následným separačním procesem, který je nezbytný při použití konvenčních korálkových mlýnů. Vzhledem k tomu, že částice se rozbíjejí srážkou interčástic při velmi vysokých rychlostech až 280 m /s, působí na částice mimořádně vysoké síly, které se proto rozpadají na nepatrné frakce. Tření a eroze dávají těmto fragmentům částic leštěný povrch a rovnoměrně tvarovanou formu. Kombinace smykových sil a kolize mezi částicemi dává ultrazvukové homogenizaci a disperzi výhodnou hranu poskytující vysoce homogenní koloidní suspenze a disperze!
Další výhodou sil s vysokým smykem generovaných ultrazvukem je účinek smykového ztenčení. Například ultrazvukem připravené epoxidové pryskyřice naplněné oxidovanými CNT vykazují chování při ztenčování smyku. Vzhledem k tomu, že smykové ztenčení dočasně snižuje viskozitu kapaliny, usnadňuje se zpracování viskózních kompozitů.

Ultrazvuková exfoliace grafenu ve vodě

Vysokorychlostní sekvence (od a do f) rámů ilustrujících sonomechanickou exfoliaci grafitové vločky ve vodě pomocí UP200S, 200W ultrasonicator s 3-mm sonotrodou. Šipky ukazují místo štěpení (exfoliace) s kavitačními bublinami pronikajícími do štěpení.
(Studie a obrázky: © Tyurnina et al. 2020)

Ultrazvukové stolní nastavení pro přípravu nanokompozitů, např. Pro vysoce výkonná lepidla.

UIP1000hdT – Ultrazvukové stolní nastavení pro přípravu nanokompozitů, např. Pro vysoce výkonná lepidla.

V tomto videu vám ukážeme 2 kilowattový ultrazvukový systém pro inline provoz v proplachovatelné skříni. Hielscher dodává ultrazvukové zařízení téměř do všech průmyslových odvětví, jako je chemický průmysl, farmaceutický, kosmetický, petrochemické procesy, stejně jako pro extrakční procesy na bázi rozpouštědel. Tato vyjímatelná nerezová skříň je určena pro provoz v prostředí s nebezpečím výbuchu. Za tímto účelem může zákazník uzavřenou skříň vyčistit dusíkem nebo čerstvým vzduchem, aby se zabránilo vniknutí hořlavých plynů nebo par do skříně.

2x 1000 wattů Ultrasonicators v proplachovací skříni pro instalaci v prostředí s nebezpečím výbuchu

Výhody ultrazvukového nanopergátoru a frézování

  • účinné nanozpracování: efektivní & časově úsporný
  • přizpůsobitelné konkrétním složením produktu
  • Jednotné zpracování
  • přesně kontrolovatelné procesní podmínky
  • reprodukovatelné výsledky
  • efektivity nákladů
  • bezpečný provoz
  • jednoduchá instalace, nízká údržba
  • lineární škálování na libovolný objem
  • šetrný k životnímu prostředí
Ultrazvukové míchání a disperze s vysokým smykem se používá k začlenění nanoplničů do polymerních matric, např. Pro vysoce výkonnou výrobu lepidel

Srovnání různých nanoplničů rozptýlených v tužidle (ultrazvuku - USA): (a) 0,5 wt% uhlíkové nanovlákno (CNF); b) 0,5 hm. CNToxi; c) 0,5 hm. % uhlíkové nanotrubice (CNT); d) 0,5 hm. % CNT částečně dispergované.
(Studie a obrázek: © Zanghellini et al., 2021)

Vysoce výkonné ultrasonicators pro formulaci vysoce výkonných lepidel

Hielscher Ultrasonics je specialista, pokud jde o vysoce výkonné ultrazvukové zařízení pro zpracování kapalin a kejdy. Ultrazvukové dispergátory umožňují zpracovávat vysoce viskózní materiály, jako jsou vysoce plněné pryskyřice, a zajišťují rovnoměrné rozložení nanomateriálů v kompozitech.
Přesná kontrola ultrazvukových parametrů procesu, jako je amplituda, příkon energie, teplota, tlak a čas, umožňuje přizpůsobení lepidel v rozsahu nanometrů.
Pokud vaše formulace vyžaduje disperzi organických nebo anorganických nano-plniv, jako jsou nanotrubice, nanomkrystaly celulózy (CNC), nanovlákna nebo nanokovy, Hielscher Ultrasonics má ideální ultrazvukové nastavení pro vaši adhezivní formulaci.
Hielscher Ultrazvuk’ průmyslové ultrazvukové procesory mohou dodávat velmi vysoké amplitudy a jsou schopny deaglomerovat a rozptýlit nanomateriály i při velmi vysokých viskozitách. Amplitudy až 200 μm lze snadno nepřetržitě provozovat v provozu 24 hodin denně, 7 dní v týdnu.
Hielscher ultrasonicators jsou uznávány pro svou kvalitu, spolehlivost a robustnost. Hielscher Ultrasonics je společnost s certifikací ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrasonicators s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Samozřejmě, Hielscher ultrasonicators jsou kompatibilní s CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.
Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators:

Hromadná dávka průtok Doporučené Devices
1 až 500 ml 10 až 200 ml / min UP100H
10 až 2000ml 20 až 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
00,1 až 20L 00,2 až 4 litry / min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10 l / min UIP4000hdT
na 10 až 100L / min UIP16000
na větší hrozen UIP16000

Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!

Požádejte o další informace

Použijte prosím níže uvedený formulář a vyžádejte si další informace o ultrazvukových procesorech, aplikacích a ceně. Rádi s vámi probereme váš proces a nabídneme vám ultrazvukový systém splňující vaše požadavky!









Uvědomte si prosím naši Zásady ochrany osobních údajů,


Ultrazvukové homogenizátory s vysokým smykem se používají v laboratorních, stolních, pilotních a průmyslových zpracováních.

Hielscher Ultrazvuk vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory pro míchání aplikací, disperze, emulgaci a extrakce v laboratoři, pilotním a průmyslovém měřítku.



Literatura / Reference


Vysoce výkonný ultrazvuk! Hielscherův sortiment pokrývá celé spektrum od kompaktního laboratorního ultrasonicatoru přes bench-top jednotky až po plně průmyslové ultrazvukové systémy.

Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od Laboratoř na průmyslové velikosti.