बड़े पैमाने पर चालक स्याहियों का अल्ट्रासोनिक उत्पादन
- सटीक रूप से निर्धारित कण आकार वाले, समान रूप से परिक्षेपित सिल्वर, ग्रैफीन या CNTs जैसे नैनोकण अत्यधिक चालक स्याहियों के उत्पादन के लिए अत्यंत आवश्यक हैं।
- शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक डिस्पर्सर उत्कृष्ट विद्युत चालकता वाले धात्विक (जैसे Ag), कार्बन-आधारित (जैसे CNTs, ग्रैफीन) नैनोकणों तथा नैनोकंपोज़िट का संश्लेषण करने, उनके कण समुच्चयों को तोड़ने और उन्हें वितरित करने में सक्षम बनाते हैं।
- Hielscher अल्ट्रासोनिक डिस्पर्सर अत्यंत प्रभावी, विश्वसनीय और किफ़ायती होने के साथ-साथ उच्च गुणवत्ता वाले परिक्षेपण सुनिश्चित करते हैं।
चालक नैनोकणों का अल्ट्रासोनिक परिक्षेपण
चालक स्याही में – जैसा कि इसके नाम से स्पष्ट है – विद्युत चालकता की कार्यक्षमता होती है। चालक स्याहियाँ और कोटिंग तैयार करने के लिए, विद्युत का चालन करने वाले घटकों (चालक भरावों) को स्याही के आधार में अत्यंत समान रूप से परिक्षेपित करना आवश्यक है। उच्च चालकता के लिए सिल्वर, कॉपर, CNTs, ग्रैफीन, ग्रैफाइट जैसे नैनोकण, अन्य धातु-लेपित कण और नैनोकंपोज़िट मिलाए जाते हैं।
अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर अत्यंत तीव्र अपरूपण बल उत्पन्न करते हैं, जिनसे वान डर वाल्स बलों और आणविक बंधनों को पार किया जा सकता है। नैनोकणों को परिक्षेपित करने के लिए अल्ट्रासोनिक परिक्षेपण पसंदीदा तकनीक है, क्योंकि सोनिकेशन से अत्यंत संकीर्ण कण आकार वितरण, कणों की उच्च कार्यक्षमता और पुनरुत्पादनीय परिणाम मिलते हैं।
चालक स्याहियों में नैनोसामग्रियों के परिक्षेपण के लिए अल्ट्रासोनिक बैच रिएक्टर।
- नैनो-सिल्वर स्याहियाँ
- ग्रैफीन स्याहियाँ (ग्रैफीन की अत्यधिक उच्च मात्रा वाली)
- कॉपर स्याहियाँ (नैनोतार और नैनोकण)
- CNT स्याहियाँ
- SWNT स्याहियाँ
- नैनो-गोल्ड स्याहियाँ
- विविध नैनोकंपोज़िट
- 3D प्रिंटिंग योग्य स्याहियाँ
- विद्युत चालक चिपकने वाले पदार्थ (ECAs)
परावैद्युत नैनोकणों का अल्ट्रासोनिक परिक्षेपण
किसी कंपोज़िट में विद्युतरोधी गुण प्रदान करने के लिए, SiO2, ZnO और ऐलुमिना-एपॉक्सी नैनोकंपोज़िट सहित अन्य परावैद्युत कणों को मैट्रिक्स में अलग-अलग कणों के रूप में समरूपता से परिक्षेपित करना आवश्यक है। अल्ट्रासोनिक परिक्षेपण सुनिश्चित करता है कि कण समुच्चय टूट जाएँ, ताकि नैनोकण अच्छी तरह परिक्षेपित हों। सामग्री की विश्वसनीय परावैद्युत कार्यक्षमता प्राप्त करने के लिए अत्यंत संकीर्ण कण वितरण अत्यंत आवश्यक है।
नैनोपरिक्षेपणों के लिए Hielscher के उच्च-शक्ति अल्ट्रासोनिकेटर
शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक प्रणालियाँ प्रयोगशाला और बेंच-टॉप स्तर से लेकर पूर्ण औद्योगिक पैमाने तक नैनोकणों का विश्वसनीय परिक्षेपण सुनिश्चित करती हैं। अन्य अल्ट्रासोनिक आपूर्तिकर्ताओं की तुलना में, Hielscher की अल्ट्रासोनिक प्रणालियाँ सरल आकार वाले सोनोट्रोड के साथ निरंतर 24/7 संचालन में 200µm तक के अत्यधिक उच्च आयाम प्रदान करने में सक्षम हैं। यदि किसी अनुप्रयोग में इससे भी उच्च आयामों और/या अत्यधिक उच्च तापमान की आवश्यकता हो, तो Hielscher विशेष आवश्यकताओं के अनुसार निर्मित अल्ट्रासोनिक सोनोट्रोड उपलब्ध कराता है, जो >200µm के आयाम प्रदान कर सकते हैं और अत्यंत गर्म परिवेशों में डाले जा सकते हैं (जैसे धातु के पिघलों के सोनिकेशन के लिए)। Hielscher के अल्ट्रासोनिक उपकरणों की मज़बूती औद्योगिक मानकों को पूरा करती है। हमारे सभी उपकरण भारी कार्यभार और कठिन परिवेशों में 24/7 संचालन के लिए बनाए गए हैं।
नीचे दी गई तालिका हमारे अल्ट्रासोनिकेटरों की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
| बैच आयतन | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
|---|---|---|
| 10 से 2000mL | 20 से 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 से 20L | 0.2 से 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 से 100L | 2 से 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 से 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | अधिक | समूह में व्यवस्थित UIP16000 |
- आवश्यकतानुसार निर्धारित कण आकार
- उच्च चालकता
- कणों की उच्च मात्रा
- कम से लेकर उच्च श्यानता तक
- प्रक्रिया नियंत्रण
- आसान प्रसंस्करण
- तीव्र
- किफ़ायती
औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर UIP16000 (16kW) चालक स्याहियों के उत्पादन के लिए
साहित्य / संदर्भ
- 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.
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- Pekarovicov, Alexandra; Pekarovic, Jan (2009): Emerging Pigment Dispersion Technologies. Industry insight Pira International 2009.
जानने योग्य तथ्य
विद्युत चालक नैनोकण
नैनोकण (NPs) अद्वितीय सामग्रीगत विशेषताएँ प्रदान करते हैं, जो उसी सामग्री की स्थूल अवस्था की विशेषताओं से बहुत भिन्न हो सकती हैं। नैनोसामग्रियाँ विविध आकारों में मिलती हैं। उनका आस्पेक्ट अनुपात 1:10,00,000 जितना अत्यधिक उच्च हो सकता है (जैसे नैनोट्यूब), या उनका आकार पूर्णतः गोलाकार हो सकता है। नलिकाओं और गोलों के अलावा, नैनोकण छड़ों, तारों, सूक्ष्म सुईनुमा संरचनाओं, नैनोपुष्पों, रेशों, पपड़ियों और बिंदुओं के रूप में भी होते हैं।
नैनोकणों का आकार और आकृति NPs के तनन सामर्थ्य, लचीलेपन, तापयांत्रिक, चालक, परावैद्युत, चुंबकीय और प्रकाशीय गुणों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। कंपोज़िट में ये कार्यक्षमताएँ प्रदान करने के लिए, NPs को मैट्रिक्स में समान रूप से परिक्षेपित और मिश्रित करना आवश्यक है। ऐसा उच्च गुणवत्ता वाला परिक्षेपण प्राप्त करने के लिए अल्ट्रासोनिकेशन पसंदीदा परिक्षेपण तकनीक है।
स्याहियों और कोटिंग को विद्युत चालन की क्षमता देने के लिए विद्युत चालक नैनोकणों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। नैनो-सिल्वर (nano-Ag) चालक स्याहियों में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले नैनोभरावों में से एक है। सिल्वर-आधारित चालक स्याहियों को जल-आधारित और स्क्रीन प्रिंटिंग योग्य स्याहियों के रूप में तैयार किया जा सकता है, जो लचीली और सिलवट-प्रतिरोधी होती हैं।
चालक स्याहियाँ
चालक स्याहियाँ चालक पॉलिमर (पॉलीऐनिलीन, पॉलीथायोफ़ीन या पॉलीपिरोल आदि) होती हैं, जिन्हें इंकजेट प्रिंटिंग, स्पिन-कोटिंग आदि के माध्यम से निक्षेपित किया जा सकता है। सामान्य विद्युत चालक स्याहियों को उनके चालक घटकों के अनुसार तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है; ये घटक उत्कृष्ट धातुएँ, चालक पॉलिमर या कार्बन नैनोसामग्रियाँ हो सकते हैं। चालक स्याहियों के अनुप्रयोगों का दायरा व्यापक है और इनका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स, पैकेजिंग (PET और प्लास्टिक फ़िल्में), सेंसर, एंटेना, RFID टैग/लेबल, टच स्क्रीन, OLED डिस्प्ले, मुद्रित हीटर और कई अन्य उत्पादों के निर्माण में किया जाता है।
PEDOT:PSS [poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate)] सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले चालक पॉलिमरों में से एक है, जो अपनी उच्च चालकता के साथ पारदर्शी रूप भी प्रदान करता है। कार्बन नैनोट्यूब, सिल्वर नैनोतारों और/या ग्रैफीन का जाल जोड़कर PEDOT:PSS की चालकता में उल्लेखनीय वृद्धि की जा सकती है। विभिन्न कोटिंग और प्रिंटिंग प्रक्रियाओं के लिए संशोधित PEDOT:PSS स्याहियाँ और फ़ॉर्मूलेशन उपलब्ध हैं। जल-आधारित PEDOT:PSS स्याहियों का उपयोग मुख्यतः स्लॉट डाई कोटिंग, फ़्लेक्सोग्राफ़ी, रोटोग्रैव्योर और इंकजेट प्रिंटिंग में किया जाता है।
परावैद्युत स्याहियाँ
परावैद्युत स्याहियाँ और कोटिंग विद्युत की अचालक होती हैं और इनका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बोर्डों की स्क्रीन प्रिंटिंग में चालक सामग्रियों के संरक्षण और संवर्धन के लिए विद्युतरोधी परत बनाने हेतु किया जाता है।
स्याहियों, पेस्ट और कोटिंग को विद्युतरोधी क्षमता देने के लिए परावैद्युत नैनोकणों का उपयोग किया जाता है।
Hielscher Ultrasonics उच्च-प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र बनाता है, जिनके आकार प्रयोगशाला स्तर से औद्योगिक स्तर तक होते हैं।