ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે નેનો-વાહક એડહેસિવ્સ

ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને નેનો-ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન એડહેસિવ્સના ઉત્પાદનમાં અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સનો ઉપયોગ વિશ્વસનીય મિશ્રણ અને મિલિંગ તકનીક તરીકે થાય છે. ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઇલેક્ટ્રોનિક્સના ઉત્પાદનમાં, નેનો-કન્ડક્ટિવ એડહેસિવ્સ જેવા એડહેસિવ્સની ખૂબ માંગ છે. આવા ઉચ્ચ-પ્રદર્શન એડહેસિવ્સનો ઉપયોગ વૈકલ્પિક ઇન્ટરકનેક્ટ તરીકે થાય છે અને ટીન/લીડ સોલ્ડરને બદલી શકે છે.

ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઇલેક્ટ્રોનિક્સ માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન એડહેસિવ્સ

ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઇલેક્ટ્રોનિક્સના ઉત્પાદન માટે, ઉચ્ચ ધાતુની એડહેસિવનેસ અને હીટ ડીકોપ્લિંગ અને ઇન્સ્યુલેશન માટે હીટ વાહકતાવાળા એડહેસિવ્સ જરૂરી છે. ચાંદી, નિકલ, ગ્રાફીન, ગ્રેફીન ઓક્સાઇડ અને કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ (CNTs) જેવા નેનો-કણોને ઇચ્છિત કાર્યાત્મક ગુણધર્મો જેમ કે વિદ્યુત વાહકતા અથવા ઇન્સ્યુલેશન, ગરમી વાહકતા, તાણ શક્તિ, યંગ્સ મોડ્યુલસ અને ફ્લેક્સ મોડ્યુલસ મેળવવા માટે વારંવાર ઇપોક્સી રેઝિન અને પોલિમર્સમાં સમાવિષ્ટ કરવામાં આવે છે. . વિદ્યુત વાહકતા પ્રદાન કરવા માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપયોગ મેટલ ફિલર (જેમ કે ચાંદી, સોનું, નિકલ અથવા કોપર નેનોપાર્ટિકલ્સ) માટે વિકસિત ઉચ્ચ-પ્રદર્શન એડહેસિવ્સ. આ સામગ્રીઓના અસાધારણ ગુણધર્મોને અનલૉક કરવા માટે, તેમનું કદ નેનો-સ્કેલ સુધી ઘટાડવું આવશ્યક છે. નેનોપાર્ટિકલ્સનું કદ ઘટાડવું અને વિખેરવું એ એક પડકારજનક કાર્ય છે, સફળ એડહેસિવ ફોર્મ્યુલેશન માટે શક્તિશાળી મિલિંગ અને ડિસ્પર્સિંગ ટેકનોલોજી ચાવીરૂપ છે.

પરંપરાગત મિશ્રણ અને મિલિંગ તકનીકોની તુલનામાં અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સિંગ વિવિધ ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે. તેની વિશ્વસનીયતા અને અસરકારકતાને લીધે, સોનિકેશન નેનોમેટરિયલ પ્રોસેસિંગમાં સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે અને તે કોઈપણ ઉદ્યોગમાં મળી શકે છે જ્યાં નેનો-કણોનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે અને/અથવા પ્રવાહીમાં સમાવિષ્ટ કરવામાં આવે છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશન તેથી નેનો-વાહક એડહેસિવ્સના ઉત્પાદન માટે આદર્શ તકનીક છે જેમાં નેનો-ફિલર્સ જેમ કે નેનોપાર્ટિકલ્સ, નેનોવાયર્સ અથવા કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ અને ગ્રાફીન મોનોલેયર્સ (નેનોશીટ્સ) હોય છે.
ECAs: વિદ્યુત વાહક એડહેસિવ્સ (ECAs) ની રચના એ એક અગ્રણી ઉદાહરણ છે, જે પોલિમેરિક મેટ્રિક્સ અને ઇલેક્ટ્રીકલી વાહક ફિલરથી બનેલા સંયોજનો છે. ઇલેક્ટ્રોનિક એપ્લિકેશનો માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન એડહેસિવ બનાવવા માટે, પોલિમરીક રેઝિન (દા.ત., ઇપોક્સી, સિલિકોન, પોલિમાઇડ) એ ભૌતિક અને યાંત્રિક કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરવી આવશ્યક છે જેમ કે સંલગ્નતા, યાંત્રિક શક્તિ, અસર શક્તિ, જ્યારે મેટલ ફિલર (દા.ત., નેનો) -સિલ્વર, નેનો-ગોલ્ડ, નેનો-નિકલ અથવા નેનો-કોપર) શ્રેષ્ઠ વિદ્યુત વાહકતા બનાવે છે. ઇન્સ્યુલેટીંગ પ્રોપર્ટીઝવાળા એડહેસિવ્સ માટે, મિનરલ-આધારિત ફિલર્સ એડહેસિવ કમ્પોઝિટમાં સામેલ કરવામાં આવે છે.

સોનિકેશન પહેલાં અને પછી: લીલો વળાંક સોનિકેશન પહેલાં કણોનું કદ બતાવે છે, લાલ વળાંક એ અલ્ટ્રાસોનિકલી વિખેરાયેલા સિલિકાનું કણ કદનું વિતરણ છે.

ચીકણું એડહેસિવ્સમાં નેનોમટીરિયલ્સનું અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપ

અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સ ખૂબ જ અસરકારક હોય છે જ્યારે કણ એગ્લોમેરેટ, એગ્રીગેટ્સ અને પ્રાથમિક કણોનું કદ વિશ્વસનીય રીતે ઘટાડવું જોઈએ. અલ્ટ્રાસોનિક મિક્સર્સનો ફાયદો એ છે કે તેઓ નાના અને વધુ સમાન કણોના કદમાં કણોને મિલ કરવાની તેમની ક્ષમતા છે, પછી ભલે માઇક્રોન- અથવા નેનો-કણો પ્રક્રિયાના પરિણામ તરીકે લક્ષ્યાંકિત હોય. જ્યારે અન્ય ટેક્નોલોજીઓ જેમ કે બ્લેડ અથવા રોટર-સ્ટેટર મિક્સર, હાઈ-પ્રેશર હોમોજેનાઇઝર્સ, બીડ મિલ્સ વગેરે ખામીઓ દર્શાવે છે જેમ કે એકસરખા નાના નેનોપાર્ટિકલ્સ ઉત્પન્ન કરવામાં અસમર્થતા, મિલિંગ મીડિયા દ્વારા દૂષણ, ભરાયેલા નોઝલ અને ઉચ્ચ ઉર્જાનો વપરાશ, અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પરિંગ સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરે છે. એકોસ્ટિક પોલાણનું. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-જનરેટેડ પોલાણ અત્યંત અસરકારક, ઊર્જા-કાર્યક્ષમ અને નેનોપાર્ટિકલ-લોડેડ પેસ્ટ જેવી અત્યંત ચીકણું સામગ્રીને પણ વિખેરવામાં સક્ષમ તરીકે દર્શાવવામાં આવ્યું છે.

અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સિંગ કેવી રીતે કામ કરે છે?

કેવિટેશનલ શીયર ફોર્સ અને લિક્વિડ સ્ટ્રીમ્સ કણોને વેગ આપે છે જેથી તેઓ એકબીજા સાથે અથડાય. આને ઇન્ટરપાર્ટિકલ અથડામણ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. કણો પોતે મિલિંગ માધ્યમ તરીકે કાર્ય કરે છે, જે મણકાને પીસવાથી દૂષણને ટાળે છે અને ત્યારપછીની વિભાજન પ્રક્રિયા, જે પરંપરાગત મણકાની મિલોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે ત્યારે જરૂરી છે. 280m/sec ની ખૂબ જ ઊંચી ઝડપે આંતર-કણોની અથડામણ દ્વારા કણો વિખેરાઈ જાય છે, તેથી કણો પર અસાધારણ રીતે ઉચ્ચ દળો લાગુ પડે છે, જે તેથી મિનિટના અપૂર્ણાંકમાં વિભાજિત થાય છે. ઘર્ષણ અને ધોવાણ તે કણોના ટુકડાઓને પોલિશ્ડ સપાટી અને સમાન આકારનું સ્વરૂપ આપે છે. શીયર ફોર્સ અને ઇન્ટરપાર્ટિકલ અથડામણનું સંયોજન અલ્ટ્રાસોનિક એકરૂપીકરણ અને વિક્ષેપને ફાયદાકારક ધાર આપે છે જે અત્યંત સજાતીય કોલોઇડલ સસ્પેન્શન અને વિખેરી નાખે છે!
અલ્ટ્રાસોનિક્સ દ્વારા ઉત્પાદિત ઉચ્ચ-શીયર ફોર્સનો બીજો ફાયદો એ છે કે શીયર-થિનિંગની અસર. દાખલા તરીકે, ઓક્સિડાઇઝ્ડ CNT થી ભરેલા અલ્ટ્રાસોનિકલી તૈયાર ઇપોક્સી રેઝિન શીયર-થિનિંગ બિહેવિયર દર્શાવે છે. શીયર-થિનિંગ પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતાને અસ્થાયી રૂપે ઘટાડે છે, ચીકણું મિશ્રણની પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે.

UP200S નો ઉપયોગ કરીને પાણીમાં ગ્રેફાઇટ ફ્લેકના સોનો-મિકેનિકલ એક્સ્ફોલિયેશનને દર્શાવતી ફ્રેમ્સનો હાઇ-સ્પીડ સિક્વન્સ (a થી f), 3-mm સોનોટ્રોડ સાથે 200W અલ્ટ્રાસોનિકેટર. તીરો વિભાજન (એક્સફોલિયેશન) ની જગ્યા દર્શાવે છે જેમાં વિભાજનમાં પ્રવેશતા પોલાણ પરપોટા છે.
(અભ્યાસ અને ચિત્રો: © ટ્યુર્નિના એટ અલ. 2020)

હાર્ડનર (અલ્ટ્રાસોનિકેશન-યુએસ) માં વિખરાયેલા વિવિધ નેનોફિલરની સરખામણી: (a) 0.5 wt% કાર્બન નેનોફાઈબર (CNF); (b) 0.5 wt% CNToxi; (c) 0.5 wt% કાર્બન નેનોટ્યુબ (CNT); (d) 0.5 wt% CNT અર્ધ-વિખેરાયેલ.
(અભ્યાસ અને ચિત્ર: © ઝાંગેલિની એટ અલ., 2021)

ઉચ્ચ-પ્રદર્શન એડહેસિવ્સ બનાવવા માટે હાઇ-પાવર અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ

જ્યારે પ્રવાહી અને સ્લરી પ્રોસેસિંગ માટે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક સાધનોની વાત આવે છે ત્યારે Hielscher Ultrasonics નિષ્ણાત છે. અલ્ટ્રાસોનિક ડિસ્પર્સર્સ ઉચ્ચ-ચીકણું સામગ્રીઓ જેમ કે અત્યંત ભરેલા રેઝિન પર પ્રક્રિયા કરવાની મંજૂરી આપે છે અને કંપોઝીટ્સની અંદર નેનોમટીરિયલ્સનું સમાન વિતરણ સુનિશ્ચિત કરે છે.
કંપનવિસ્તાર, ઉર્જા ઇનપુટ, તાપમાન, દબાણ અને સમય જેવા અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા પરિમાણો પરનું ચોક્કસ નિયંત્રણ નેનોમીટર શ્રેણીમાં એડહેસિવ્સને ટેલરિંગ માટે પરવાનગી આપે છે.
તમારા ફોર્મ્યુલેશન માટે નેનોટ્યુબ્સ, સેલ્યુલોઝ નેનો-ક્રિસ્ટલ્સ (CNCs), નેનોફાઈબર્સ અથવા નેનો-મેટલ્સ જેવા કાર્બનિક અથવા અકાર્બનિક નેનો-ફિલરના વિખેરવાની જરૂર હોય, Hielscher Ultrasonics પાસે તમારા એડહેસિવ ફોર્મ્યુલેશન માટે આદર્શ અલ્ટ્રાસોનિક સેટઅપ છે.
Hielscher Ultrasonics’ ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સ ખૂબ ઊંચા કંપનવિસ્તાર વિતરિત કરી શકે છે અને ખૂબ ઊંચી સ્નિગ્ધતામાં પણ નેનોમટેરિયલ્સને ડિગગ્લોમેરેટ કરવા અને વિખેરવામાં સક્ષમ છે. 24/7 ઓપરેશનમાં 200µm સુધીના કંપનવિસ્તાર સરળતાથી સતત ચલાવી શકાય છે.
Hielscher ultrasonicators તેમની ગુણવત્તા, વિશ્વસનીયતા અને મજબૂતાઈ માટે ઓળખાય છે. Hielscher Ultrasonics એ ISO પ્રમાણિત કંપની છે અને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ પર વિશેષ ભાર મૂકે છે જેમાં અત્યાધુનિક ટેકનોલોજી અને વપરાશકર્તા-મિત્રતા દર્શાવવામાં આવે છે. અલબત્ત, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સ CE અનુરૂપ છે અને UL, CSA અને RoHs ની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.
નીચે આપેલ કોષ્ટક તમને અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટર્સની અંદાજિત પ્રોસેસિંગ ક્ષમતાનો સંકેત આપે છે: