פיזור ננו-צינוריות פחמן בדיו הניתן להדפסה בתלת-ממד

פיזור אחיד של CNT בדיו הניתן להדפסה בתלת-ממד יכול לשפר את תכונות הדיו ולאפשר יישומים חדשים בתחומים שונים. אולטרסוניקציה מסוג בדיקה היא טכניקת פיזור אמינה ביותר לייצור ננו-תרחיפים יציבים של CNT בפולימרים.

פיזור CNT יעיל ויציב בפולימרים כתוצאה מסוניקציה

ננו-צינוריות פחמן (CNT) מפוזרות לעתים קרובות בשמני סיליקון ליישומים שונים בשל תכונותיהן הייחודיות. פיזור CNT בשמני סיליקון יכול לשפר את התכונות המכניות, התרמיות והחשמליות של החומרים המתקבלים. יישום אחד כזה הוא ייצור פולימרים מסוממים CNT עבור דיו מוליך הניתן להדפסה בתלת-ממד, למשל, לייצור תוספים מבוססי ביולוגיה של חיישני מישוש לבישים, פיגומים להתחדשות רקמות ספציפיים למטופל ואלקטרודות א.ק.ג ו-EEG גמישות.
בנוסף, CNT המפוזרים בשמני סיליקון יכולים לשמש כדיו מוליך במכשירים אלקטרוניים, כגון צגים גמישים וחיישנים. ה-CNT פועלים כמסלולים מוליכים, המאפשרים זרימה של זרם חשמלי.

הפיזור של ננו-צינוריות פחמן (CNTs) בפולימרים הוא יישום אופייני עבור בדיקות על-קוליות כגון UIP1000hdT. מפיצים על-קוליים מבטיחים פיזור אחיד של CNT בממסים ובפולימרים, למשל לייצור דיו הניתן להדפסה בתלת-ממד.

פיזור CNT בפוליאתילן גליקול (PEG) - אולטרסוניקה Hielscher

תמונה ממוזערת של וידאו

בקשת מידע





אולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים הוא מערכות ערבוב מוטבעות אמינות ויעילות ביותר לייצור ננו-פיזור, למשל, ננו-דיו מוליך להדפסה תלת-ממדית לייצור תוספים.

מערכת אולטרסאונד הספק תעשייתי לפיזור מוטבע תעשייתי: אולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים הם מערכות ערבוב מוטבעות אמינות ויעילות ביותר לייצור ננו-פיזור כגון CNT בפולימרים.

יתרונות פיזור CNT/פולימר אולטראסוני

Ultrasonication היא טכניקת פיזור יעילה מאוד, אשר מגיע עם מספר יתרונות. היתרונות של פיזור קולי של ננו-צינורות פחמן (CNT) בפולימרים כוללים:

  • פיזור משופר: אנרגיה על-קולית יכולה לפרק ביעילות את האגלומרטים של CNT ולקדם את הפיזור האחיד שלהם בפולימרים. התוצאה היא תערובת הומוגנית עם תכונות מכניות משופרות, מוליכות חשמלית ומוליכות תרמית.
  • שליטה מדויקת: אנרגיה על-קולית מאפשרת שליטה טובה יותר על תהליך הפיזור, כגון מידת הפיזור וגודל ה-CNT. זה יכול לעזור להשיג את התכונות הרצויות של החומר ננו-מרוכב וכתוצאה מכך.
  • קיצור זמן העיבוד: פיזור קולי יכול לקצר משמעותית את זמן העיבוד בהשוואה לשיטות פיזור אחרות, כגון ערבוב מגנטי או סוניקציה ללא חום. זה יכול לשפר את היעילות ואת המדרגיות של התהליך.
  • צדדיות: מפיצים על-קוליים יכולים לעבד כל סוג של ננו-חלקיקים, כולל ננו-כדורים (למשל, ננו-סיליקה), ננו-צינוריות (SWNT, MWNT), ננו-יריעות כגון גרפן או בורפן, ננו-חומרים פונקציונליים וכן ננו-חלקיקי מעטפת הליבה. כמובן, Hielscher ultrasonicators יכול להתמודד עם עומסים מוצקים גבוהים תואמים עם כל ממסים ונוזלים.
  • חסכוני: מפיצים קוליים הוא ציוד ערבוב זול יחסית בהשוואה לטחנות וטכניקות השלכה אחרות. בנוסף, מעבדים קוליים הם חזקים מאוד, דורשים מעט מאוד תחזוקה והם חסכוניים באנרגיה.
  • עיבוד אצווה ועיבוד מוטבע: פיזור קולי יכול להיות מופעל אצווה או מצב זרימה רציפה.
  • ניתוח פנים: בדיקות קוליות הן פשוטות ובטוחות לתפעול. Hielscher Ultrasonicators דיגיטליים ניתנים לתכנות וניתן לשלוט בהם מרחוק. הקלטת נתונים אוטומטית מסייעת לשמור על תקני איכות.
  • מדרגיות ליניארית: תהליכי פיזור קוליים יכולים להיות בקנה מידה ליניארי לחלוטין לכל גודל, מה שהופך את הסוניקציה לא רק ליעילה ביותר, אלא גם לשיטת ייצור מעשית לייצור תעשייתי.
  • ידידותי לסביבה: פיזור קולי הוא שיטה ירוקה וידידותית לסביבה המאפשרת להימנע או להפחית את השימוש בממסים או כימיקלים מזיקים, מה שהופך אותה לאפשרות בטוחה ובת קיימא עבור יישומים תעשייתיים.
  • מערכת תעשייתית על-קולית לתהליכי המסה מוטבעים.

    מערכת תעשייתית על-קולית לתהליכי המסה מוטבעים, כגון פיזור אחיד של ננו-צינוריות פחמן לפורמולציות פולימריות.

    בקשת מידע





    בסרטון זה אנו מראים לכם מערכת קולית של 2 קילוואט לפעולה מוטבעת בארון הניתן לטיהור. Hielscher מספקת ציוד קולי כמעט לכל התעשיות, כגון התעשייה הכימית, תרופות, קוסמטיקה, תהליכים פטרוכימיים, כמו גם עבור תהליכי מיצוי מבוסס ממס. ארון נירוסטה זה הניתן לטיהור מיועד לפעולה באזורים מסוכנים. לשם כך, ניתן לנקות את הארון האטום על ידי הלקוח בחנקן או באוויר צח כדי למנוע כניסת גזים או אדים דליקים לארון.

    2x 1000 וואט אולטרה-סוניקטורים בארון הניתן לטיהור להתקנה באזורים מסוכנים

    תמונה ממוזערת של וידאו

    פרוטוקול כללי לייצור קולי של CNT/PDMS מרוכבים

    אולטרה-סוניקציה משמשת לפיזור של חומרים ננומטריים רבים בפולימרים. יישום ספציפי ונפוץ הוא פיזור של ננו-צינוריות פחמן (CNT) בדימתילפוליסילוקסאן (PDMS) באמצעות סוניקציה מסוג בדיקה. על מנת לפזר CNT לתוך מטריצת PDMS, אולטרסאונד כוח ואת ההשפעות הנובעות של cavitation אקוסטי משמשים כדי לשחרר את ננו-צינוריות ולערבב אותם באופן אחיד לתוך ננו-תרחיף. סוניקציה מסוג גשושית היא שיטה רבת עוצמה לפיזור CNT בשל יכולתה לייצר כוחות קוויטציה אינטנסיביים שיכולים לפרק ולפזר ביעילות CNT אגרולומרט.
    פיזור קולי הוא שלב עיבוד פשוט שאינו דורש טיפול ספציפי לפני או אחריו. הציוד האולטרסוני עצמו בטוח וקל לתפעול.
    תהליך הפיזור באמצעות סוניקציה מסוג בדיקה כולל בדרך כלל את השלבים הבאים:

    1. הכנת תערובת CNT-PDMS: כמות קבועה מראש של CNT מתווספת למטריצת PDMS ומעורבבת מראש באמצעות מערבל מכני. באופן מעניין, על ידי פיזור מראש של CNT בממס ניתן להגדיל את המוליכות החשמלית. התוצאות הטובות ביותר מושגות על ידי טטרהידרופורן (THF), אצטון או כלורופורם (ממוין לפי התוצאות הטובות ביותר).
    2. סוניקציה מסוג בדיקה: התערובת נתונה לסוניקציה מסוג בדיקה באמצעות בדיקה על-קולית בעוצמה גבוהה המייצרת גלי אולטרסאונד בתדר של בדרך כלל כ-20 קילוהרץ. בהתאם לעוצמת הקול ולניסוח, הסוניקציה מתבצעת בדרך כלל במשך מספר דקות כדי להבטיח פיזור מלא של ה-CNT.
    3. מעקב אחר הפיזור: פיזור ה-CNT מנוטר באמצעות טכניקות כגון מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM), מיקרוסקופ אלקטרונים תמסורת (TEM) או ספקטרוסקופיית UV-Vis. ניתן להשתמש בטכניקות אלה כדי להמחיש את התפלגות ה-CNT בתוך מטריצת PDMS ולהבטיח שה-CNT מפוזרים באופן אחיד.

    לסיכום, סוניקציה מסוג גשושית היא שיטה רבת עוצמה לפיזור CNT בפולימרים כגון PDMS בשל יכולתה ליצור כוחות קוויטציה אינטנסיביים שיכולים לפרק ולפזר ביעילות CNT מצטבר.

    מקרי בוחן של ייצור על-קולי של CNT/פולימרים מרוכבים

    הפיזור של ננו-צינוריות וננו-חומרים אחרים מבוססי פחמן באמצעות אולטרסוניקציה מסוג בדיקה נחקר בהרחבה ויושם לאחר מכן בייצור תעשייתי. להלן נציג מספר מחקרים, המדגימים את היעילות יוצאת הדופן של פיזור ננו-צינוריות על-קוליות.

    פיזור על-קולי של CNT ב-PDMS עבור חיישנים לבישים

    הומוגנייזר מסוג בדיקה קולית UP400St לפיזור וסינתזה של ננו-מרוכבים.Del Bosque et al. (2022) השוו כרסום שלושה גלילים וסוניקציה ליעילותם בפיזור CNT. ניתוח הליך הפיזור של ננו-חלקיקים לתוך המטריצה הפולימרית מראה כי טכניקת האולטרה-סוניקציה מספקת רגישות חשמלית גבוהה יותר בהשוואה לכרסומה של שלושה גלילים בשל ההומוגניות הגבוהה יותר של התפלגות ה-CNT המושרה על ידי כוחות הקוויטציה. בבדיקת עומסי CNT שונים, סף החלחול של מערכת CNT-PDMS, כלומר התוכן הקריטי של CNT שבו היא הופכת למוליכה חשמלית, נמצא 0.4 wt% CNT. ננו-צינוריות פחמן מרובות דפנות (MWCNTs) פוזרו על ידי אולטרסוניקציה באמצעות האולטרסוניקטור UP400ST של Hielscher (ראה תמונה משמאל) במחזורי פעימה של 0.5 ומשרעת של 50% למשך שעתיים. ההשפעות של פיזור קולי במהלך זמן הסוניק מוצגות בתמונה למטה.
    בהתבסס על ניתוח זה, התנאים האופטימליים לייצור החיישנים הלבישים נבחרו כ- 0.4 wt.% CNT באמצעות תהליך אולטרה-סוניקציה. בהקשר זה, ניתוח התגובה החשמלית במחזורי עומס רצופים הראה חוסן גבוה של החיישנים המפותחים, ללא נוכחות של נזק במתח של 2%, 5% ו -10%, מה שהופך חיישנים אלה לאמינים לניטור מתח בינוני.

    פיזור אולטרסוני של ננו-צינוריות פחמן יעיל מאוד לפיזור הננו-צינוריות באופן אחיד במטריצות פולימריות כגון דימתילפוליסילוקסאן (PDMS)

    פיזור קולי של MWCNTs ב- PDMS באמצעות Ultrasonicator UP400St בזמני סוניקציה שונים.
    (מחקר ותמונה: ©del Bosque et al., 2022)

    ציוד פיזור על-קולי בעל ביצועים גבוהים עבור ננו-מרוכבים CNT/פולימרים

    Ultrasonicator UIP2000hdT הוא הומוגנייזר תקורה נייד עבור יישומים נוזליים ומוצקים רבים.Hielscher Ultrasonics מייצרת בדיקות אולטרסאונד בהספק גבוה עבור יישומים פיזור תובעני במעבדה, ספסל העליון והתעשייה. מפזרי Hielscher Ultrasonics מספקים הומוגניזציה יעילה ומדויקת ופיזור של ננו-חומרים בממסים, פולימרים ומרוכבים.
    עם הטכנולוגיה העל-קולית המתקדמת שלהם, מפיצים אלה מציעים פתרון מהיר וקל להשגת פיזור אחיד בגודל החלקיקים, פיזור יציב ו / או פונקציונליות ננו-חלקיקים.
    על ידי קיצור זמן העיבוד ומזעור צריכת האנרגיה, מפיצי בדיקה על-קוליים יכולים לשפר את הפרודוקטיביות ולהפחית את עלויות התפעול לעסקים במגוון תעשיות.
    ניתן גם להתאים אישית את האולטרסאונד של Hielscher כך שיתאים לדרישות ספציפיות, עם אפשרויות למגוון גדלי בדיקה, קרני מאיץ, רמות הספק ותאי זרימה, מה שהופך אותם לרב-תכליתיים וניתנים להתאמה לננו-פורמולציות ונפחים שונים.
    בסך הכל, מפיצי בדיקות על-קוליים הם השקעה מצוינת עבור מעבדות ותעשיות המעוניינות לייעל את תהליכי העיבוד הננו-חומריים שלהן ולהשיג תוצאות עקביות ואמינות.

    תכנון, ייצור וייעוץ – איכות תוצרת גרמניה

    Hielscher ultrasonicators ידועים באיכות הגבוהה ביותר שלהם סטנדרטים עיצוב. חוסן ותפעול קל מאפשרים שילוב חלק של האולטרסאונד שלנו במתקנים תעשייתיים. תנאים קשים וסביבות תובעניות מטופלים באופן אמין על ידי Ultrasonicators Hielscher.

    Hielscher אולטרסוניקה היא חברה מוסמכת ISO ולשים דגש מיוחד על ultrasonicators ביצועים גבוהים הכוללים טכנולוגיה חדישה וידידותיות למשתמש. כמובן, Hielscher אולטרסוניקאטורים הם תואמי CE ועומדים בדרישות של UL, CSA ו- RoHs.

    הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו:

    נפח תצווהקצב זרימההתקנים מומלצים
    00.5 ל 1.5mLN.A.VialTweeter
    1 עד 500mL10 עד 200mL / minמעלהay
    10 עד 2000mL20 עד 400mL / minUf200 ः t, UP400St
    0.1 ל 20L0.2 ל 4 ליטר / דקהUIP2000hdT
    10 עד 100 ליטר2 עד 10L / minUIP4000hdT
    15 עד 150 ל'3 עד 15 ליטר לדקהUIP6000hdT
    N.A.10 עד 100L / minUIP16000
    N.A.יותר גדולאשכול UIP16000

    תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!

    בקש מידע נוסף

    אנא השתמש בטופס שלהלן כדי לבקש מידע נוסף אודות מעבדים אולטרה סאונד, יישומים ומחיר. נשמח לדון בתהליך שלך איתך ולהציע לך מערכת אולטרה סאונד לפגישה הדרישות שלך!









    הינכם מתבקשים לשים לב מדיניות פרטיות.


    הפיזור אולטרסאונד של פחמן צינוריות: Hielscher ultrasonicator UP400S (400W) מפזרים והדזויות CNTs במהירות וביעילות לתוך צינורות יחיד.

    פיזור של צינוריות פחמן במים באמצעות UP400S

    תמונה ממוזערת של וידאו

    homogenizers גבוה גזרה גבוהה אולטרה סאונד משמשים במעבדה, ספסל העליון, פיילוט ועיבוד תעשייתי.

    Hielscher אולטרסוניקה מייצרת הומוגניזרים אולטראסוניות ביצועים גבוהים עבור ערבוב יישומים, פיזור, אמולסיה וחילוץ על מעבדה, טייס בקנה מידה תעשייתי.



    כור ערבוב תעשייתי לפיזור ננו באמצעות בדיקות אולטרסאונד בהספק גבוה.

    כור אצווה על-קולי לעיבוד תעשייתי, למשל שילוב CNT וננו-חומרי מילוי אחרים בפולימרים עבור דיו הניתן להדפסה בתלת-ממד לצורך ייצור תוספים.


    ספרות/הפניות


    אולטרסוניקה ביצועים גבוהים! מגוון המוצרים של Hielscher מכסה את הספקטרום המלא מן ultrasonicator המעבדה קומפקטית על יחידות ספסל העליון למערכות אולטראסאונד תעשייתי מלא.

    Hielscher אולטרסוניקה מייצרת homogenizers קולי ביצועים גבוהים מ מַעבָּדָה ל גודל תעשייתי.


    נשמח לדון בתהליך שלך.

    בואו ניצור קשר.