Hielscher Ultrasonics
Bit će nam drago razgovarati o vašem procesu.
Nazovite nas: +49 3328 437-420
Pošaljite nam e-mail: info@hielscher.com

Disperzija ugljikovih nanocijevi u tintama za 3D ispis

Ujednačena disperzija CNT-a u tintama za 3D ispis može poboljšati svojstva tinte i omogućiti nove primjene u raznim područjima. Ultrasonication tipa sonde vrlo je pouzdana tehnika raspršivanja za proizvodnju stabilnih nanosuspenzija CNT-a u polimerima.

Učinkovita i stabilna CNT disperzija u polimerima uslijed sonikacije

Ugljikove nanocijevi (CNT) često se raspršuju u silikonskim uljima za različite primjene zbog svojih jedinstvenih svojstava. Disperzija CNT-a u silicijevim uljima može poboljšati mehanička, toplinska i električna svojstva dobivenih materijala. Jedna takva primjena je izrada CNT-dopiranih polimera za vodljive tinte za 3D ispis, npr. za bio-baziranu aditivnu proizvodnju nosivih taktilnih senzora, skela za regeneraciju tkiva specifičnih za pacijenta i fleksibilnih EKG i EEG elektroda.
Osim toga, CNT raspršeni u silikonskim uljima mogu se koristiti kao vodljive tinte u elektroničkim uređajima, kao što su fleksibilni zasloni i senzori. CNT djeluju kao vodljivi putevi, omogućujući protok električne struje.

Disperzija ugljikovih nanocijevi (CNT) u polimerima je tipična primjena za ultrazvučne sonde kao što je UIP1000hdT. Ultrazvučni raspršivači osiguravaju jednoliku distribuciju CNT-a u otapalima i polimerima, npr. za izradu tinti za 3D ispis.

Raspršivanje CNT u polietilen glikolu (PEG) - Hielscher Ultrasonics

Video sličica

Zahtjev za informacije




Imajte na umu naše politika privatnosti.




Ultrasonicators visokih performansi su pouzdani i visoko učinkoviti inline sustavi miješanja za proizvodnju nanodisperzija, npr. vodljive nano-tinte za 3D ispis za aditivnu proizvodnju.

Industrijski energetski ultrazvučni sustav za industrijsku inline disperziju: Ultrasonicators visokih performansi su pouzdani i visoko učinkoviti inline sustavi miješanja za proizvodnju nanodisperzija kao što su CNT u polimerima.

Prednosti ultrazvučne CNT/polimerne disperzije

Ultrasonication je vrlo učinkovita tehnika raspršivanja, koja dolazi s nekoliko prednosti. Prednosti ultrazvučnog raspršivanja ugljikovih nanocijevi (CNT) u polimerima uključuju:

  • Poboljšana disperzija: Ultrazvučna energija može učinkovito razbiti aglomerate CNT-a i promicati njihovu ravnomjernu disperziju u polimerima. To rezultira homogenom smjesom s poboljšanim mehaničkim svojstvima, električnom vodljivošću i toplinskom vodljivošću.
  • Precizna kontrola: Ultrazvučna energija omogućuje bolju kontrolu nad procesom disperzije, kao što je stupanj disperzije i veličina CNT-a. To može pomoći u postizanju željenih svojstava dobivenog nanokompozitnog materijala.
  • Smanjeno vrijeme obrade: Ultrazvučno raspršivanje može znatno smanjiti vrijeme obrade u usporedbi s drugim disperzijskim metodama, kao što je magnetsko miješanje ili sonikacija bez zagrijavanja. To može poboljšati učinkovitost i skalabilnost procesa.
  • Svestranost: Ultrazvučni raspršivači mogu obraditi bilo koju vrstu nanočestica uključujući nanosfere (npr. nano-silika), nanocijevi (SWNT, MWNT), nanoploče poput grafena ili borfena, funkcionalizirane nanomaterijale kao i nanočestice jezgre i ljuske. Naravno, Hielscher ultrasonicators može podnijeti visoke čvrste opterećenja i kompatibilni su sa svim otapalima i tekućinama.
  • Isplativo: Ultrazvučni raspršivači relativno su jeftina oprema za miješanje u usporedbi s mlinovima i drugim tehnikama raspršivanja. Uz to, ultrazvučni procesori su vrlo robusni, zahtijevaju vrlo malo održavanja i vrlo su energetski učinkoviti.
  • Skupna i inline obrada: Ultrazvučna disperzija može se izvoditi u šaržnom ili kontinuiranom načinu protoka.
  • Jednostavan rad: Ultrazvučne sonde su jednostavne i sigurne za rukovanje. Hielscher digitalni ultrazvučni uređaji mogu se programirati i njima se može daljinski upravljati. Automatsko bilježenje podataka pomaže u održavanju standarda kvalitete.
  • Linearna skalabilnost: Procesi ultrazvučnog raspršivanja mogu se potpuno linearno skalirati na bilo koju veličinu, što ultrazvučnu obradu čini ne samo vrlo učinkovitom, već i praktičnom metodom izrade za industrijsku proizvodnju.
  • Ekološki prihvatljivo: Ultrazvučno raspršivanje zelena je i ekološki prihvatljiva metoda koja omogućuje izbjegavanje ili smanjenje upotrebe štetnih otapala ili kemikalija, što ga čini sigurnijom i održivijom opcijom za industrijske primjene.
  • Ultrazvučni industrijski sustav za inline procese otapanja.

    Ultrazvučni industrijski sustav za inline procese otapanja, npr. jednolika disperzija ugljikovih nanocijevi u polimerne formulacije.

    Zahtjev za informacije




    Imajte na umu naše politika privatnosti.




    U ovom videu prikazujemo vam ultrazvučni sustav od 2 kilovata za inline rad u ormaru koji se može pročišćavati. Hielscher isporučuje ultrazvučnu opremu za gotovo sve industrije, kao što su kemijska industrija, farmaceutska, kozmetička, petrokemijski procesi kao i za procese ekstrakcije na bazi otapala. Ovaj ormarić od nehrđajućeg čelika s mogućnošću čišćenja dizajniran je za rad u opasnim područjima. U tu svrhu kupac može pročistiti zatvoreni ormarić dušikom ili svježim zrakom kako bi se spriječio ulazak zapaljivih plinova ili para u ormarić.

    2x 1000 W ultrazvučnika u ormaru koji se može čistiti za ugradnju u opasnim područjima

    Video sličica

    Opći protokol za ultrazvučnu proizvodnju CNT/PDMS kompozita

    Ultrasonication se koristi za disperziju brojnih nano-veličine materijala u polimerima. Specifična i često korištena primjena je disperzija ugljikovih nanocijevi (CNT) u dimetilpolisiloksanu (PDMS) pomoću sonikacije. Kako bi se CNT raspršili u PDMS matricu, snažni ultrazvuk i rezultirajući učinci akustične kavitacije koriste se za raspetljavanje nanocijevi i njihovo ravnomjerno miješanje u nanosuspenziju. Sonikacija tipa sonde moćna je metoda za raspršivanje CNT-a zbog njegove sposobnosti generiranja intenzivnih kavitacijskih sila koje mogu učinkovito razbiti i raspršiti aglomerirane CNT-ove.
    Ultrazvučno raspršivanje je jednostavan korak obrade koji ne zahtijeva posebnu prethodnu ili naknadnu obradu. Sama ultrazvučna oprema je sigurna i jednostavna za rukovanje.
    Proces disperzije korištenjem sonikacije tipično uključuje sljedeće korake:

    1. Priprema smjese CNT-PDMS: Unaprijed određena količina CNT-a dodaje se u PDMS matricu i prethodno se miješa pomoću mehaničke miješalice. Zanimljivo, pred-dispergiranjem CNT-a u otapalu električna vodljivost bi se mogla povećati. Najbolji rezultati postižu se tetrahidrofuranom (THF), acetonom ili kloroformom (razvrstani po najboljim rezultatima).
    2. Sonikacija tipa sonde: Smjesa se podvrgava ultrazvučnoj obradi tipa sonde pomoću ultrazvučne sonde visokog intenziteta koja generira ultrazvučne valove s tipičnom frekvencijom od cca. 20 kHz. Ovisno o volumenu i formulaciji, sonikacija se obično provodi nekoliko minuta kako bi se osigurala potpuna disperzija CNT-a.
    3. Praćenje disperzije: Disperzija CNT-a prati se pomoću tehnika kao što su skenirajuća elektronska mikroskopija (SEM), transmisijska elektronska mikroskopija (TEM) ili UV-Vis spektroskopija. Ove se tehnike mogu koristiti za vizualizaciju distribucije CNT-a unutar PDMS matrice i za osiguranje da su CNT-ovi ravnomjerno raspršeni.

    Ukratko, sonikacija je moćna metoda za raspršivanje CNT-a u polimerima kao što je PDMS zbog svoje sposobnosti stvaranja intenzivnih kavitacijskih sila koje mogu učinkovito razbiti i raspršiti aglomerirane CNT-ove.

    Studije slučaja ultrazvučne izrade CNT/polimernih kompozita

    Disperzija nanocijevi i drugih nanomaterijala na bazi ugljika korištenjem ultrazvučne sonde opsežno je istražena i naknadno implementirana u industrijsku proizvodnju. U nastavku predstavljamo nekoliko istraživačkih studija, koje pokazuju iznimnu učinkovitost ultrazvučne disperzije nanocijevi.

    Ultrazvučna disperzija CNT u PDMS za nosive senzore

    Ultrazvučni homogenizator tipa sonde UP400St za disperziju i sintezu nanokompozita.Del Bosque i dr. (2022.) usporedili su mljevenje s tri valjka i ultrazvuk za njihovu učinkovitost CNT disperzije. Analiza postupka disperzije nanočestica u polimernu matricu pokazuje da tehnika ultrazvučne obrade daje veću električnu osjetljivost u usporedbi s mljevenjem s tri valjka zbog veće homogenosti distribucije CNT inducirane kavitacijskim silama. Ispitivanjem različitih punjenja CNT-a, utvrđeno je da je prag perkolacije CNT-PDMS sustava, odnosno kritični sadržaj CNT-a u kojem postaje električno vodljiv, 0,4 wt% CNT. Ugljikove nanocijevi s više stijenki (MWCNT) raspršene su ultrazvučnom obradom pomoću Hielscher ultrasonicatora UP400ST (vidi sliku lijevo) pri 0,5 ciklusa impulsa i 50 % amplitude tijekom 2 sata. Učinci ultrazvučnog raspršivanja tijekom vremena sonikacije prikazani su na slici ispod.
    Na temelju ove analize, odabrani su optimalni uvjeti za proizvodnju nosivih senzora kao 0,4 wt.% CNT pomoću procesa ultrazvučne obrade. S tim u vezi, analiza električnog odziva pri uzastopnim ciklusima opterećenja pokazala je visoku robusnost razvijenih senzora, bez prisutnosti oštećenja pri naprezanju od 2%, 5% i 10%, što ove senzore čini pouzdanim za praćenje srednjih naprezanja.

    Ultrazvučna disperzija ugljikovih nanocijevi vrlo je učinkovita za jednoliku distribuciju nanocijevi u polimernim matricama kao što je dimetilpolisiloksan (PDMS)

    Ultrazvučna disperzija MWCNT u PDMS pomoću ultrazvučnog uređaja UP400St u različitim vremenima sonikacije.(Studija i slika: ©del Bosque et al., 2022.)

    Visokoučinkovita ultrazvučna oprema za raspršivanje CNT/polimernih nanokompozita

    Ultrasonicator UIP2000hdT je mobilni homogenizator iznad glave za brojne tekuće i kruto-tekuće primjene.Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne sonde velike snage za zahtjevne aplikacije raspršivanja u laboratorijima, stolnim uređajima i industriji. Hielscher Ultrasonics raspršivači pružaju učinkovitu i preciznu homogenizaciju i disperziju nanomaterijala u otapalima, polimerima i kompozitima.
    Sa svojom naprednom ultrazvučnom tehnologijom, ovi raspršivači nude brzo i jednostavno rješenje za postizanje jednolike raspodjele veličine čestica, stabilnih disperzija i/ili funkcionalizacije nanočestica.
    Smanjenjem vremena obrade i minimiziranjem potrošnje energije, raspršivači ultrazvučne sonde mogu poboljšati produktivnost i smanjiti operativne troškove za poduzeća u raznim industrijama.
    Hielscher ultrasonicators također se mogu prilagoditi kako bi odgovarali specifičnim zahtjevima, s opcijama za niz veličina sondi, booster rogova, razina snage i protočnih ćelija, što ih čini svestranim i prilagodljivim različitim nano-formulacijama i volumenima.
    Općenito, raspršivači ultrazvučne sonde izvrsna su investicija za laboratorije i industrije koje žele optimizirati svoje radne procese obrade nanomaterijala i postići dosljedne, pouzdane rezultate.

    Projektiranje, proizvodnja i savjetovanje – Kvaliteta Proizvedeno u Njemačkoj

    Hielscher ultrasonicators su poznati po svojim najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućuju glatku integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijske objekte. Teški uvjeti i zahtjevna okruženja pouzdano se nose s Hielscher ultrasonicators.

    Hielscher Ultrasonics je ISO certificirana tvrtka i stavlja poseban naglasak na ultrazvučne uređaje visokih performansi koji sadrže najsuvremeniju tehnologiju i jednostavnu su za korištenje. Naravno, Hielscher ultrasonicators sukladni su CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.

    Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:

    Volumen serije Protok Preporučeni uređaji
    0.5 do 1,5 ml na VialTweeter
    1 do 500 ml 10 do 200 ml/min UP100H
    10 do 2000 ml 20 do 400 ml/min UP200Ht, UP400St
    0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
    10 do 100l 2 do 10L/min UIP4000hdT
    15 do 150L 3 do 15L/min UIP6000hdT
    na 10 do 100L/min UIP16000
    na veći klaster od UIP16000

    Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

    Pitajte za više informacija

    Molimo upotrijebite donji obrazac kako biste zatražili dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, primjeni i cijeni. Bit će nam drago razgovarati s vama o vašem procesu i ponuditi vam ultrazvučni sustav koji odgovara vašim zahtjevima!









    Imajte na umu naše politika privatnosti.




    Ultrazvučna disperzija ugljikovih nanocijevi: Hielscher ultrasonicator UP400S (400W) brzo i učinkovito raspršuje i raspetljava CNT u pojedinačne nanocijevi.

    Raspršivanje ugljikovih nanocijevi u vodi pomoću UP400S

    Video sličica

    Ultrazvučni homogenizatori visokog smicanja koriste se u laboratorijskoj, stolnoj, pilotskoj i industrijskoj obradi.

    Hielscher Ultrasonics proizvodi visokoučinkovite ultrazvučne homogenizatore za aplikacije miješanja, disperziju, emulzifikaciju i ekstrakciju u laboratorijskim, pilotskim i industrijskim razmjerima.



    Industrijski reaktor za miješanje nano-disperzija koji koristi ultrazvučne sonde velike snage.

    Ultrazvučni šaržni reaktor za industrijsku obradu, npr. ugradnju CNT-a i drugih nanopunila u polimere za tinte za 3D ispis za dodatnu proizvodnju.


    Literatura / Reference


    Ultrazvuk visokih performansi! Hielscherov asortiman proizvoda pokriva cijeli spektar od kompaktnog laboratorijskog ultrazvučnog uređaja preko stolnih jedinica do potpuno industrijskih ultrazvučnih sustava.

    Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija do industrijska veličina.

    Bit će nam drago razgovarati o vašem procesu.

    Let's get in contact.