Suurten skaalausten johtavien musteiden ultraäänituotanto
- Tasaisesti dispergoituneet nanohiukkaset, kuten hopea, grafeeni tai CNT: t, joilla on tarkasti räätälöity hiukkaskoko, ovat ratkaisevan tärkeitä erittäin johtavien musteiden tuotannossa.
- Tehokkaat ultraäänidispersorit mahdollistavat metallisten (esim. Ag), hiilipohjaisten (esim. CNT: t, grafeenin) nanohiukkasten synteesin, deagglomeraation ja jakelun sekä erinomaisen sähkönjohtavuuden omaavat nanokomposiitit.
- Hielscherin ultraäänidispergointilaitteet takaavat korkealaatuiset dispersiot, samalla kun ne ovat erittäin tehokkaita, luotettavia ja kustannustehokkaita.
Voimakas nanopartikkeleiden ultraääninen dispersio
Johtokykyinen muste on – kuten sen nimi osoittaa – sähkönjohtavuuden toimivuus. Johtavien musteiden ja pinnoitteiden valmistamiseksi sähköä johtavien komponenttien (johtavat täyteaineet) on oltava hyvin tasaisesti dispergoituneita mustepohjaan. Nanohiukkaset, kuten hopea, kupari, CNT: t, grafeeni, grafiitti, muut metallipäällysteiset hiukkaset ja nanokomposiitit, sisällytetään korkean johtavuuden saavuttamiseksi.
Ultraääniprosessorit luovat erittäin intensiivisiä leikkausvoimia, joilla van der Waalsin voimat ja molekyylisidokset voidaan voittaa. Ultraäänidispersio on edullinen tekniikka nanohiukkasten hajottamiseksi, koska sonikaatio antaa hyvin kapean raekokojakauman, korkeat hiukkastoiminnot ja toistettavat tulokset.
Ultraäänieräreaktori nanomateriaalien dispersioon johtavissa musteissa.
- Nano-hopea musteet
- Graphene-musteet (erittäin suurilla grafientikuormilla)
- Kuparin musteet (nanoputket ja nanohiukkaset)
- CNT-musteet
- SWNT-musteet
- Nano-kulta musteet
- moninkertaiset nano-komposiitit
- 3D-tulostettavat musteet
- sähköä johtavat liimat (ECA)
Dielektristen nanopartikkeleiden ultraääninen dispersio
Eristysominaisuuksien antamiseksi komposiitille dielektriset hiukkaset, kuten SiO2, ZnO, alumiinioksidi-epoksinanokomposiitit, on dispergoitava homogeenisesti yksittäisinä hiukkasina matriisiin. Ultraäänidispergointi varmistaa, että agglomeraatit rikkoutuvat niin, että nanohiukkaset ovat hyvin dispergoituneet. Erittäin kapea hiukkasjakauma on ratkaisevan tärkeä materiaalin luotettavan dielektrisen toiminnallisuuden saavuttamiseksi.
Hielscherin suuritehoiset ultraäänilaitteet nanodispersioille
Tehokkaat ultraäänijärjestelmät varmistavat nanohiukkasten luotettavan hajoamisen – laboratorio- ja penkkitasolla täysin teolliseen mittakaavaan asti. verrattuna muihin ultraäänitoimittajiin, Hielscherin ultraäänijärjestelmä pystyy tuottamaan erittäin suuria amplitudit, jopa 200μm – continuously run in 24/7 operation and with simple sonotrode shapes. If an application requires even higher amplitudes and/or very high temperatures, Hielscher offers customized ultrasonic sonotrodes, which can deliver amplitudes of >200µm and inserted into very hot environments (e.g. for sonication of metal melts). The robustness of Hielscher ultrasonic equipment fullfils industrial standards. All our equipment is built for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| erätilavuus | Virtausnopeus | Suositeltavat laitteet |
|---|---|---|
| 10 - 2000 ml | 20 - 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2 - 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 - 100 litraa | 2 - 10 l / min | UIP4000 |
| n.a | 10 - 100 l / min | UIP16000 |
| n.a | suuremmat | klusterin UIP16000 |
- räätälöity hiukkaskoko
- korkea johtavuus
- Hiukkasten suuri kuormia
- alhaisesta korkeaan viskositeettiin
- Prosessinhallinta
- helppo käsittely
- nopea
- kustannustehokas
Teollisuuden ultraääniprosessori UIP16000 (16kW) johtavien musteiden tuotantoon
Kirjallisuus / Referenssi
- 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.
Tosiasiat, jotka kannattaa tietää
Sähköä johtavat nanopartikkelit
Nanopartikkelit tarjoavat ainutlaatuisia materiaaliominaisuuksia, jotka voivat erota voimakkaasti materiaalin irto-ominaisuuksista. Nanomaterials tulevat useissa eri muodoissa. Niillä voi olla erittäin suuri kuvasuhde 1: 1 000 000 (esim. Nanoputket) tai täysin säikeellinen muoto. Putkien ja pallojen lisäksi nanohiukkasten muoto on tangot, langat, viikset, nanoflowers, kuidut, hiutaleet ja pisteet.
Nanohiukkasten koko ja muoto ovat tärkeitä NP: n ominaisuuksien suhteen, kuten vetolujuus, joustavuus, termomekaaniset, johtavat, dielektriset, magneettiset ja optiset ominaisuudet. Jotta nämä toiminnot voidaan jakaa komposiiteiksi, NP: t täytyy hajottaa ja sekoittaa tasaisesti matriisiin. Tällaisen laadukkaan dispersion saamiseksi ultronaatio on edullinen dispergointitekniikka.
Sähköä johtavia nanopartikkeleita käytetään laajalti musteiden ja pinnoitteiden aikaansaamiseksi sähkönjohtokykyyn. Nano-hopea (nano-Ag) on yksi johtavista musteista eniten käytetyistä nanofillereistä. Hopeapohjaiset johtavat musteet voidaan muotoilla vesipohjaisina ja näytöllä tulostettavina musteina, jotka ovat joustavia ja rypistyviä.
Johtavalliset musteet
Johtavalliset musteet ovat johtavia polymeerejä (polyaniliini, polytiofeeni tai polypyrroles jne.), Jotka voidaan sijoittaa mustesuihkutulostuksen, spin-pinnoitteen jne. Avulla. Yhteiset sähköä johtavat musteet voidaan luokitella kolmeen luokkaan, jotka vastaavat niiden johtavia komponentteja, jotka voivat olla joko jalometalleja, johtavia polymeerejä tai hiilinanomaaleja. Johtavilla musteilla on laaja sovellusalue, jota käytetään elektroniikan, pakkausten (PET- ja muovikalvoissa), antureissa, antenneissa, RFID-tunnisteissa, etiketeissä, kosketusnäytöissä, OLED-näytöissä, painotuotteissa ja monissa muissa tuotteissa.
PEDOT: PSS [poly (3,4-etyleenidioksitiofeeni) poly (styreenisulfonaatti)] on yksi raskaimmin käytetyistä johtavista polymeereistä, jotka tarjoavat korkean johtavuuden lisäksi läpinäkyvän ulkonäön. Lisäämällä hiilinanoputkien, hopea-nanopuiden ja / tai grafeenin verkkoa PEDOT: PSS: n johtokykyä voidaan merkittävästi parantaa. Modifioitu PEDOT: PSS-musteet ja formulaatiot ovat saatavilla eri pinnoitus- ja painatusprosesseissa. Vesipohjainen PEDOT: PSS-musteita käytetään pääasiassa korttipaalupäällystykseen, flexografiaan, syväpainoon ja mustesuihkutulostukseen.
Dielektriset musteet
Dielektriset musteet ja päällysteet ovat sähköä johtamattomia ja niitä käytetään elektronisten piirilevyjen silkkipainatuksessa eristekerroksen rakentamiseksi suojaamaan ja parantamaan johtavaa materiaalia.
Dielektrisiä nanopartikkeleita käytetään antamaan musteille, tahnoille ja päällysteille eristyskyky.
Hielscher Ultrasonics valmistaa korkealaatuisia ultraäänihomygenisoijia laboratorio että teollisen koon mukaan.