Hielscher Ultrasound Technology

Uniformly na ipinamahagi CNTs sa pamamagitan ng sonication

Upang pagsasamantalahan ang natatanging mga pag-andar ng carbon nanotubes (CNTs), dapat sila ay homogeneously naikalat.
Ultrasonic dispersers ay ang pinaka-karaniwang mga tool upang ipamahagi ang CNTs sa aqueous at panunaw-batay suspensions.
Ang ultrasonic dispersing teknolohiya lumilikha ng sapat na mataas na gupitin enerhiya upang makamit ang isang kumpletong paghihiwalay ng mga CNTs nang walang nakapipinsala ang mga ito.

Ultrasonic Dispersing ng Carbon Nanotubes

Malakas sonication na may isang probe-type ultrasonicator. (I-click upang palakihin!)Carbon nanotubes (CNTs) have a very high aspect ratio and exhibit a low density as well as an enormous surface area (several hundred m2/g), which gives them unique properties such as very high tensile strength, stiffness, and toughness and a very high electrical and thermal conductivity. Due to Van der Waals forces, which attract the single carbon nanotubes (CNTs) to each other, CNTs arrange normally in bundles or skeins. These intermolecular forces of attraction are based on a π-bond stacking phenomenon between adjacent nanotubes known as π-stacking. To derive the full benefit from carbon nanotubes, these agglomerates must be disentangled and and the CNTs must be distributed evenly in a homogeneous dispersion. Intense ultrasonication creates acoustic cavitation in liquids. The thereby generated local shear stress breaks CNT aggregates and disperses them uniformly in a homogeneous suspension. The ultrasonic dispersing technology creates sufficiently high shear energy to achieve a complete separation of CNTs without damaging them. Even for the sensitive SWNTs sonication is successfully applied to disentangle them individually. Ultrasonication just delivers a sufficient stress level to separate the SWNT aggregates without causing much fracture to individual nanotubes (Huang, Terentjev 2012).

Bentahe ng ultrasonic CNT pagkakakalat

  • Iisang CNTs
  • Homogenous pamamahagi
  • Mataas na pagkakakalat kahusayan
  • Mataas na CNT loadings
  • Walang CNT marawal kalagayan
  • mabilis na pagpoproseso
  • tumpak na mga prosesong kontrol
Ultrasonic pagkakakalat ng carbon nanotubes: ang Hielscher ultrasonicator UP400S (mga bahagi w) disperses at detanggulo CNTs mabilis at mahusay sa solong nanotubes.

Dispersing ng carbon nanotubes sa tubig gamit ang UP400S

UIP2000hdT-2kW ultrasonicator para sa carbon nanotubes dispersions.

UIP2000hdT – 2kW makapangyarihang ultrasonicator para sa CNT dispersions

Ang mga kahilingan ng impormasyon




Tandaan natin Patakaran sa privacy.


Mataas na pagganap ng ultrasonic system para sa CNT Dispersions

Hielscher ultrasonics supplies malakas at maaasahang ultrasonic kagamitan para sa mahusay na pagkakakalat ng CNTs. Kung kailangan mo upang maghanda ng maliit na halimbawa CNT para sa pagtatasa at R&D o ikaw ay may sa paggawa ng malaking pang-industriyang maraming ng bulk dispersions, Hielscher hanay ng produkto ay nag-aalok ng ideal na ultrasonic system para sa iyong mga kinakailangan. Mula sa 50W ultrasonicators para sa lab hanggang sa 16kW Industrial ultrasonic mga yunit para sa komersyal na manufacturing, Hielscher ultrasonics na iyong sakop.
To produce high-quality carbon nanotube dispersions, the process parameters must be well controlled. Amplitude, temperature, pressure and retention time are the most critical parameters for a even CNT distribution. Hielscher’s ultrasonicators not only allow for the precise control of each parameter, all process parameters are automatically recorded on the integrated SD card of Hielscher’s digital ultrasonic systems. The protocol of each sonication process helps to ensure reproducible results and consistent quality. Via remote browser control the user can operate and monitor the ultrasonic device without being on the location of the ultrasonic system.
Dahil napapaderan carbon nanotubes (SWNTs) at napapaderan carbon nanotubes (MWNTs) pati na rin ang napiling aqueous o panunaw katamtaman ay nangangailangan ng tiyak na pagpoproseso ng mga bagay, ang ultrasonic malawak ay isang key kadahilanan pagdating sa panghuling produkto. Hielscher ultrasonics’ Industrial ultrasonic processors ay maaaring maghatid ng napakataas pati na rin masyadong mild amplitudes. Bumuo ng ideal na malawak para sa iyong mga kinakailangan sa proseso. Kahit na amplitudes ng hanggang sa 200 μm ay madaling patuloy na tumakbo sa 24/7 na operasyon. Para sa kahit na mas mataas na amplitudes, customized ultrasonic sonotrodes ay magagamit. Ang robustness ng ultrasonic kagamitan ng Hielscher ay nagbibigay-daan para sa 24/7 operasyon sa mabigat na tungkulin at sa mga mahihirap na kapaligiran.
Ang aming mga customer ay nasiyahan sa pamamagitan ng mga natitirang robustness at pagiging maaasahan ng mga sistema ng Hielscher ultrasonic. Ang pag-install sa mga field ng mabibigat na duty application, na hinihingi ng kapaligiran at 24/7 operasyon ay tumitiyak ng mahusay at pangkabuhayan na processing. Ultrasonic proseso ng pagpapatindi binabawasan processing oras at achieves mas mahusay na mga resulta, i.e. mas mataas na kalidad, mas malaking magbubunga, makabagong mga produkto.
Ang table sa ibaba ay nagbibigay sa iyo ng mga indikasyon ng tinatayang processing kapasidad ng ating ultrasonicators:

Dami ng Batch Daloy Rate Rekomendadong mga aparatong
0.5 sa 1.5mL n.a VialTweeter
1 sa 500mL 10 hanggang 200mL/min UP100H
10 sa 2000mL 20 sa 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 hanggang 20L 0.2 sa 4L/min UIP2000hdT
10 sa 100L 2 sa 10L/min UIP4000hdT
n.a 10 sa 100L/min UIP16000
n.a mas malaki kumpol ng mga UIP16000

Makipag-ugnay sa amin! / Itanong sa atin!

Humingi ng karagdagang impormasyon

Mangyaring gamitin ang form sa ibaba, kung nais mong humiling ng karagdagang impormasyon tungkol sa ultrasonic homogenization. Kami ay natutuwa upang mag-alok sa iyo ng isang ultrasonic sistema na pagtugon ng iyong pangangailangan.









Mangyaring tandaan natin Patakaran sa privacy.


Hielscher Ultrasonics mga paninda mataas na pagganap ultrasonicators para sa mga aplikasyon ng sonochemical.

Mataas na kapangyarihan ultrasonic processors mula sa lab na pilot at pang-industriya na timbangan.

Panitikan/mga reperensya

  • 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.



Ang mga katotohanan na napakahalagang malaman

carbon nanotubes

Carbon nanotubes (CNTs) ay bahagi ng isang espesyal na klase ng isang may sukat na mga materyales sa carbon, exhibiting natatanging mekanikal, electrical, thermal, at optical mga katangian. Ang mga ito ay isang pangunahing bahagi na ginagamit sa pag-unlad at produksyon ng mga advanced na nanomaterials tulad ng nano-composites, reinforced Polymers etc. at samakatuwid ay ginagamit sa mga teknolohiya sa sining ng estado. CNTs ilantad ang isang napakataas makunat lakas, superior thermal transfer katangian, mababa ang mga gaps at optimal sa kemikal at pisikal na katatagan, na gumagawa nanotubes isang maaasahan magkasama para sa sari-sari materyales.
Depende sa kanilang mga istraktura, CNTS ay nakilala sa solong napapaderan carbon nanotubes (SWNTs), double-napapaderan carbon nanotubes (DWCNTs), at napapaderan carbon nanotubes (MWNTs).
SWNTs ay hungkag, Long cylindrical tubes na ginawa mula sa isang atom makapal na pader ng carbon. Ang atomic sheet ng carbons ay nakaayos sa isang lattice pulot-pukyutan. Kadalasan, ang mga ito ay conceptually kumpara sa pinagsama sheet ng solong-layer grapayt o Graphene.
DWCNTs ay binubuo ng dalawang solong napapaderan nanotubes, na may isang nested sa loob ng iba pang mga.
MWNTs ay isang CNT form, kung saan ang maramihang mga solong napapaderan carbon nanotubes ay nested sa loob ng isa 't isa. Dahil ang kanilang diameter saklaw sa pagitan ng 3 – 30 NM at bilang sila ay maaaring palaguin ang ilang mga cm mahaba, ang kanilang aspeto ratio ay maaaring mag-iba sa pagitan ng 10 at 10,000,000. Kumpara sa carbon nanofibers, MWNTs ay may iba 't ibang istraktura pader, isang mas maliit na panlabas na lapad, at isang hungkag na panloob. Karaniwang ginagamit industrya magagamit type ng MWNTs ay hal. Baytubes® C150P, Nanocyl® NC7000, Arkema Graphistrength® C100, at FutureCarbon CNT-MW.
Pagbubuo ng CNTs: CNTs ay maaaring ginawa sa pamamagitan ng plasma based pagbubuo paraan o Arc discharge pagsingaw paraan, laser pagputol paraan, thermal pagbubuo proseso, chemical singaw pagkakaipon (CVD) o plasma-pinahusay na chemical singaw pagkakaipon.
Functionalization ng CNTs: Upang mapabuti ang mga katangian ng carbon nanotubes at gawin ang mga ito sa gayong paraan na mas angkop sa isang tiyak na application, CNTs ay madalas functionalized, hal. sa pamamagitan ng pagdaragdag ng carboxylic acid (-COO) o hydroxyl (-o) mga grupo.

CNT Dispersing additives

A few solvents such as super acids, ionic liquids, and N-cyclohexyl-2-pyrrolidnone are capable to prepare relatively high-concentration dispersions of CNTs, whilst the most common solvents for nanotubes, such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF), and 1,2-dichrolobenzene, can disperse nanotubes only at very low concentrations (e.g., typically <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]

Mga aplikasyon ng CNT Dispersions

Upang gamitin ang mga benepisyo ng CNTs, dapat sila ay ipinamahagi sa isang likido tulad ng isang Polymers, pantay-pantay na ikinalat CNTs ay ginagamit para sa pagmamanupaktura ng mga kondaktibo plastik, likido kristal display, organic na liwanag-nagpapalabas diodes, touch screen, nababaluktot display, solar cell , kondaktibo inks, mga static control materyales, kabilang ang mga pelikula, foams, fibers, at tela, polimer coatings at adhesives, mataas na pagganap polimer composites na may katangi-tangi mekanikal lakas at toughness, polimer/CNT na may mga fibers, pati na rin magaan at antistatic materyales.