Tecnología de ultrasonido de Hielscher

Producción por ultrasonidos de tintas conductoras a gran escala

  • nanopartículas dispersadas uniformemente como la plata o el grafeno con un tamaño de partícula adaptado precisamente son cruciales para la producción de tintas altamente conductores.
  • dispersores de ultrasonidos de gran alcance permiten sintetizar, desaglomerar y distribuir metálico (por ejemplo Ag), (por ejemplo nanotubos de carbono, el grafeno) basada en el carbono nanopartículas, así como nanocompuestos con una excelente conductividad eléctrica.
  • dispersores de ultrasonidos de Hielscher aseguran dispersiones de alta calidad, mientras que es muy eficaz, fiable y rentable.

Ultrasónica La dispersión de nanopartículas conductoras

tinta conductora tiene – como su nombre lo indica – la funcionalidad de la conductividad eléctrica. Para preparar tintas conductoras y recubrimientos, componentes que conducen la electricidad (cargas conductoras) deben ser muy uniforme dispersa en la base de tinta. Las nanopartículas tales como plata, cobre, CNT, grafeno, Grafito, otras partículas recubiertas de metal y nanocompuestos se incorporan para alta conductividad.
procesadores ultrasónicos crean fuerzas de cizallamiento extremadamente intensas, por el cual van der Waals y uniones moleculares se pueden superar. dispersión ultrasónica es la técnica preferida para dispersar nanopartículas, ya sonicación da una distribución de tamaño de grano muy estrecha, funcionalidades alta de partículas y resultados reproducibles.

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La producción de ultrasonidos:Hielscher's ultrasonic devices are ideal for the preparation of nano-particulated slurries.

  • tintas nano-plata
  • tintas de grafeno (con cargas muy altas de grafeno)
  • tintas de cobre (nanocables y nanopartículas)
  • Las tintas de la CNT
  • tintas SWNT
  • tintas nano-oro
  • múltiples nanocompuestos

Ultrasónica La dispersión de nanopartículas dieléctricas

Con el fin de impartir propiedades de aislamiento en un material compuesto de partículas, dieléctricos tales como SiO2, ZnO, nanocompuestos de alúmina-epoxi entre otros debe dispersarse homogéneamente en forma de partículas individuales en la matriz. dispersión de ultrasonido garantiza que los aglomerados se rompen de manera que las nanopartículas se dispersan bien. Una distribución de partícula muy estrecha es crucial para obtener una funcionalidad dieléctrica fiable del material.

De alta potencia Ultrasonicators Hielscher

sistemas ultrasónicos de gran alcance asegurar la dispersión fiable de nanopartículas – de laboratorio y de sobremesa de nivel hasta la escala industrial totalmente. en comparación con otros proveedores de ultrasonidos, sistema ultrasónico de Hielscher son capaces de entregar muy altas amplitudes de hasta 200μm – ejecutar de forma continua en funcionamiento 24/7 y con formas simples sonotrodo. Si una aplicación requiere amplitudes incluso más altas y / o temperaturas muy altas, Hielscher ofrece sonotrodos ultrasónicos personalizadas, que puede entregar amplitudes de> 200μm y se inserta en ambientes muy calientes (por ejemplo, para la sonicación de masas fundidas de metal). La robustez de los equipos de ultrasonidos de Hielscher fullfils estándares industriales. Todo nuestro equipo está construido para 24/7 funcionamiento a tarea pesada y en entornos exigentes.

Ultrasonido UP200St (200W) dispersando negro de humo en el agua usando 1%wt de Tween80 como surfactante

Ventajas

  • tamaño de partícula adaptado
  • alta conductividad
  • cargas de alta de partículas
  • bajas a altas viscosidades
  • control de procesos
  • fácil procesamiento
  • rápido
  • rentable
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
10 a 2000 mL 20 a 400 mL/min. UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L 0,2 a 4 L/min UIP2000hdT
10 a 100 L 2 a 10 L/min UIP4000
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

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Hielscher's UIP16000 is a 16kW high-power ultrasonicator for the production of conductive inks, pastes and polymers. (Click to  enlarge!)

Industrial UIP16000 procesador ultrasónico (16 kW) para la producción de tintas conductoras


Literatura / Referencias

  • 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.
  • Pekarovicov, Alexandra; Pekarovic, Jan (2009): Emerging Pigment Dispersion Technologies. Industry insight Pira International 2009.



Información interesante

Las nanopartículas conductoras de la electricidad

Las nanopartículas (NP) ofrecen características de los materiales únicos, que pueden diferir drásticamente de characterics a granel del material. Nanomateriales vienen en formas múltiples. Pueden tener una relación extremadamente alta de aspecto de 1: 1.000.000 (por ejemplo nanotubos) o forma perfectamente sherical. Al lado de los tubos y esferas, las nanopartículas tienen la forma de varillas, alambres, barbas, nanoflores, fibras, copos y puntos.
Tamaño y forma de nanopartículas juegan un papel importante con respecto a las propiedades NPs tales como resistencia a la tracción, flexibilidad, termomecánica, conductor, dieléctrico, magnético, y propiedades ópticas. Para impartir dichas funcionalidades en materiales compuestos, NPs deben dispersarse y mezclarse uniformemente en la matriz. Para obtener una dispersión tan alta calidad, ultrasonicación es la técnica de dispersión preferido.
Eléctricamente nanopartículas conductoras se usan ampliamente para dar tintas y revestimientos de la capacidad de conducencia eléctrica. Nano-plata (nano-Ag) es una de las nanocargas más utilizados en tintas conductoras. tintas conductoras a base de plata se pueden formular como tintas de serigrafía a base de agua y, que son flexibles y resistente a las arrugas.

Las tintas conductoras

Las tintas conductoras son polímeros conductores (polianilina, politiofeno o polipirrol, etc.), que se pueden depositar mediante impresión por chorro de tinta, revestimiento por centrifugado, etc. Las tintas electroconductoras comunes se pueden clasificar en tres categorías correspondientes a sus componentes conductores, que pueden ya sea metales nobles, polímeros conductores o nanomateriales de carbono. Las tintas conductoras tienen un amplio rango de aplicaciones y se utilizan en la fabricación de productos electrónicos, envases (PET y películas plásticas), sensores, antenas, etiquetas / etiquetas RFID, pantallas táctiles, pantallas OLED, calentadores impresos y muchos otros.
PEDOT: PSS [poli (3,4-etilendioxitiofeno) poli (sulfonato de estireno)] es uno de la mayoría de los polímeros conductores muy utilizados, que ofrecen además de su alta conductividad un aspecto transparente. Mediante la adición de una red de nanotubos de carbono, nanohilos de plata y / o grafeno, la conductividad de PEDOT: PSS se puede mejorar de manera significativa. PEDOT Modificado: tintas y formulaciones PSS están disponibles para diferentes procesos de recubrimiento y de impresión. PEDOT a base de agua: tintas PSS se utilizan principalmente en el recubrimiento de ranura de la matriz, flexografía, huecograbado y la impresión de inyección de tinta.

Tintas dieléctricas

tintas dieléctricas y revestimientos son eléctricamente no conductor y se utilizan en la impresión de la pantalla de placas de circuitos electrónicos con el fin de construir una capa aislante para los materiales conductores de protección y de mejora.
nanopartículas dieléctricas se utilizan para dar tintas, pastas y recubrimientos una capacidad aislante.

ultrasonidos de potencia se utiliza para el prodution de conductores de inyección de tinta tintas, pastas y polímeros. (¡Click para agrandar!)

reactores de sobremesa ultrasónicos