ייצור קולי של דיו מוליך בקנה מידה גדול
- ננו-חלקיקים בעלי פיזור אחיד כגון כסף, גרפן או CNT עם גודל חלקיקים מותאם במדויק חיוניים לייצור דיו בעל מוליכות גבוהה.
- מפיצים על-קוליים רבי עוצמה מאפשרים לסנתז, לפרק ולהפיץ ננו-חלקיקים מתכתיים (למשל Ag), מבוססי פחמן (למשל CNT, גרפן) וכן ננו-מרוכבים בעלי מוליכות חשמלית מעולה.
- מפיצים קוליים Hielscher להבטיח פיזור באיכות גבוהה, תוך היותו יעיל מאוד, אמין, חסכוני.
פיזור על-קולי של ננו-חלקיקים מוליכים
דיו מוליך כולל – כפי ששמו מעיד – הפונקציונליות של מוליכות חשמלית. כדי להכין דיו וציפויים מוליכים, רכיבים המוליכים חשמל (חומרי מילוי מוליכים) חייבים להיות אחידים מאוד ומפוזרים לתוך בסיס הדיו. ננו-חלקיקים כגון כסף, נחושת, CNTs, גרפן, גרפיט, חלקיקים אחרים מצופים מתכת וננו-מרוכבים משולבים למוליכות גבוהה.
מעבדים על-קוליים יוצרים כוחות גזירה אינטנסיביים ביותר, שבאמצעותם ניתן להתגבר על כוחות ואן דר ואלס ועל קשרים מולקולריים. פיזור על-קולי הוא הטכניקה המועדפת לפיזור ננו-חלקיקים, שכן סוניקציה מעניקה פיזור גודל גרגר צר מאוד, פונקציונליות חלקיקים גבוהה ותוצאות הניתנות לשחזור.
כור אצווה קולי לפיזור ננו-חומרים בדיו מוליך.
- דיו ננו-כסף
- דיו גרפן (עם עומסי גרפן גבוהים מאוד)
- דיו נחושת (ננו-חוטים וננו-חלקיקים)
- דיו CNT
- צבעי דיו SWNT
- דיו ננו-זהב
- ננו-מרוכבים בסעפת
- דיו להדפסה בתלת-ממד
- דבקים מוליכים חשמלית (ECAs)
פיזור על-קולי של ננו-חלקיקים דיאלקטלריים
על מנת להקנות תכונות בידוד לחומר מרוכב, חלקיקים דיאלקטריים כגון SiO2, ZnO, ננו-מרוכבים אלומינה-אפוקסי בין היתר חייבים להיות מפוזרים בצורה הומוגנית כחלקיקים בודדים לתוך המטריצה. פיזור קולי מבטיח כי agglomerates נשברים כך ננו-חלקיקים מפוזרים היטב. פיזור חלקיקים צר מאוד הוא חיוני כדי לקבל פונקציונליות דיאלקטרית אמינה של החומר.
Hielscher Ultrasonicators כוח גבוה עבור nanodispersions
מערכות קוליות רבות עוצמה מבטיחות פיזור אמין של ננו-חלקיקים – ברמת מעבדה וספסל עליון עד בקנה מידה תעשייתי מלא. בהשוואה לספקים קוליים אחרים, מערכת קולית Hielscher מסוגלים לספק אמפליטודות גבוהות מאוד של עד 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.
הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו:
| נפח אצווה | קצב זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 10 עד 2000 מ"ל | 20 עד 400 מ"ל/דקה | UP200Ht, UP400ST |
| 00.1 עד 20 ליטר | 00.2 עד 4L/דקה | UIP2000hdT |
| 10 עד 100 ליטר | 2 עד 10 ליטר/דקה | UIP4000 |
| נ.א. | 10 עד 100 ליטר/דקה | UIP16000 |
| נ.א. | גדול | אשכול של UIP16000 |
- גודל חלקיקים מותאם אישית
- מוליכות גבוהה
- עומסי חלקיקים גבוהים
- צמיגות נמוכה עד גבוהה
- בקרת תהליכים
- עיבוד קל
- מהירה
- חסכוני
מעבד אולטרסאונד תעשייתי UIP16000 (16kW) לייצור דיו מוליך
ספרות / חומר עזר
- 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.
עובדות שכדאי לדעת
ננו-חלקיקים מוליכים חשמלית
ננו-חלקיקים (NPs) מציעים מאפייני חומר ייחודיים, אשר יכולים להיות שונים באופן דרסטי ממאפייני הנפח של החומר. ננו-חומרים מגיעים בצורות רבות. הם יכולים להיות בעלי יחס גובה-רוחב גבוה במיוחד של 1:1,000,000 (למשל ננו-צינורות) או צורה כדורית מושלמת. לצד צינורות וכדורים, לננו-חלקיקים יש צורה של מוטות, חוטים, שפם, ננו-פרחים, סיבים, פתיתים ונקודות.
גודלם וצורתם של ננו-חלקיקים ממלאים תפקיד חשוב בנוגע לתכונות NPs כגון חוזק מתיחה, גמישות, תכונות תרמומכניות, מוליכות, דיאלקטריות, מגנטיות ואופטיות. כדי להקנות פונקציות אלה לחומרים מרוכבים, NPs חייבים להיות מפוזרים וממוזגים באופן אחיד לתוך המטריצה. כדי להשיג פיזור כה איכותי, אולטרסוניקציה היא טכניקת הפיזור המועדפת.
ננו-חלקיקים מוליכים חשמלית נמצאים בשימוש נרחב כדי להעניק לדיו וציפויים את היכולת של תרומה חשמלית. ננו-כסף (nano-Ag) הוא אחד מחומרי הננו-מילוי הנפוצים ביותר בדיו מוליך. ניתן ליצור צבעי דיו מוליכים על בסיס כסף כדיו על בסיס מים וניתן להדפסה על המסך, שהם גמישים ועמידים בפני קמטים.
צבעי דיו מוליכים
דיו מוליך הוא פולימר מוליך (פוליאנילין, פוליתיופן או פוליפירולים וכו'), אותו ניתן להפקיד באמצעות הדפסת הזרקת דיו, ציפוי מסתובב וכו'. דיו אלקטרו-מוליך נפוץ יכול להיות מסווג לשלוש קטגוריות המתאימות לרכיבים המוליכים שלהם, אשר יכולים להיות מתכות אצילות, פולימרים מוליכים, או ננו-חומרים פחמן. לדיו מוליך יש מגוון יישומים רחב והוא משמש לייצור אלקטרוניקה, אריזות (סרטי PET ופלסטיק), חיישנים, אנטנות, תגים / תוויות RFID, מסכי מגע, צגי OLED, תנורי חימום מודפסים ועוד רבים אחרים.
PEDOT:PSS [poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate)] הוא אחד הפולימרים המוליכים הנפוצים ביותר, המציעים מלבד מוליכותו הגבוהה מראה שקוף. על ידי הוספת רשת של ננו-צינורות פחמן, ננו-חוטי כסף ו / או גרפן, ניתן לשפר באופן משמעותי את המוליכות של PEDOT:PSS. PEDOT שונה: צבעי דיו ונוסחאות PSS זמינים עבור תהליכי ציפוי והדפסה שונים. PEDOT על בסיס מים: דיו PSS משמש בעיקר בציפוי חריץ, פלקסוגרפיה, רוטוגראבור והדפסת הזרקת דיו.
דיו דיאלקטרי
דיו וציפויים דיאלקטריים אינם מוליכים חשמלית ומשמשים בהדפסת מסך של מעגלים אלקטרוניים על מנת לבנות שכבת בידוד להגנה והשבחה של חומרים מוליכים.
ננו-חלקיקים דיאלקטריים משמשים כדי להעניק לדיו, משחות וציפויים יכולת בידוד.
Hielscher Ultrasonics מייצרת הומוגנייזרים קוליים בעלי ביצועים גבוהים מ המעבדה ל גודל תעשייתי.