Ultrazvučna proizvodnja vodljivih tinti u velikim razmjerima
- Jednoliko raspršene nanočestice kao što su srebro, grafen ili CNT s precizno prilagođenom veličinom čestica presudne su za proizvodnju visoko vodljivih tinti.
- Snažni ultrazvučni raspršivači omogućuju sintetiziranje, deaglomeraciju i distribuciju metalnih (npr. Ag), nanočestica na bazi ugljika (npr. CNT, grafen) kao i nanokompozita s izvrsnom električnom vodljivošću.
- Hielscher ultrazvučni raspršivači osiguravaju visokokvalitetne disperzije, dok su vrlo učinkoviti, pouzdani i isplativi.
Ultrazvučna disperzija vodljivih nanočestica
Vodljiva tinta ima – kao što mu ime kaže – funkcionalnost električne vodljivosti. Za pripremu vodljivih boja i premaza, komponente koje provode elektricitet (vodljiva punila) moraju biti vrlo ravnomjerno raspoređene u bazi boje. Nanočestice kao što su srebro, bakar, CNT, grafen, grafit, druge čestice presvučene metalom i nanokompoziti ugrađeni su za visoku vodljivost.
Ultrazvučni procesori stvaraju iznimno intenzivne sile smicanja, pomoću kojih se mogu prevladati van der Waalsove sile i molekularne veze. Ultrazvučna disperzija je poželjna tehnika za raspršivanje nanočestica, budući da sonikacija daje vrlo usku distribuciju veličine zrna, visoku funkcionalnost čestica i ponovljive rezultate.
Ultrazvučni šaržni reaktor za disperziju nanomaterijala u vodljivim tintama.
- Nano-srebrne tinte
- Grafenske tinte (s vrlo visokim opterećenjem grafena)
- Bakrene tinte (nanožice i nanočestice)
- CNT tinte
- SWNT tinte
- Nano-zlatne tinte
- mnogostruki nano-kompoziti
- Tinte za 3D ispis
- električki vodljiva ljepila (ECA)
Ultrazvučna disperzija dielektričnih nanočestica
Da bi se kompozitu prenijela izolacijska svojstva, dielektrične čestice kao što su SiO2, ZnO, nanokompoziti aluminijevog oksida i epoksi, između ostalog, moraju biti homogeno dispergirane kao pojedinačne čestice u matrici. Ultrazvučno raspršivanje osigurava da se aglomerati razbiju tako da se nanočestice dobro rasprše. Vrlo uska raspodjela čestica ključna je za postizanje pouzdane dielektrične funkcionalnosti materijala.
Hielscher ultrazvučni uređaji velike snage za nanodisperzije
Snažni ultrazvučni sustavi osiguravaju pouzdanu disperziju nanočestica – na laboratorijskoj i stolnoj razini do potpuno industrijske razine. u usporedbi s drugim dobavljačima ultrazvučnih uređaja, Hielscher ultrazvučni sustavi mogu isporučiti vrlo visoke amplitude do 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.
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen serije | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 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 | UIP4000 |
| na | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| na | veći | klaster od UIP16000 |
- prilagođena veličina čestica
- visoka vodljivost
- Visoka opterećenja česticama
- niske do visoke viskoznosti
- kontrola procesa
- laka obrada
- Rapid
- Isplativo
Industrijski ultrazvučni procesor UIP16000 (16kW) za proizvodnju vodljivih tinti
Literatura / Referenca
- 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.
Činjenice koje vrijedi znati
Električno vodljive nanočestice
Nanočestice (NP) nude jedinstvene karakteristike materijala, koje se mogu drastično razlikovati od karakteristika mase materijala. Nanomaterijali dolaze u mnogostrukim oblicima. Mogu imati iznimno visok omjer širine i visine od 1:1 000 000 (npr. nanocijevi) ili savršeno shericasti oblik. Osim cijevi i kuglica, nanočestice imaju oblik štapića, žica, brkova, nanocvjetova, vlakana, pahuljica i točkica.
Veličina i oblik nanočestica igraju važnu ulogu u pogledu svojstava NP kao što su vlačna čvrstoća, fleksibilnost, termomehanička, vodljiva, dielektrična, magnetska i optička svojstva. Da bi se te funkcionalnosti prenijele na kompozite, NP-ovi moraju biti raspršeni i ujednačeno umiješani u matricu. Za dobivanje tako visoke kvalitete disperzije, ultrasonication je poželjna tehnika raspršivanja.
Električno vodljive nanočestice naširoko se koriste kako bi tintama i premazima dali sposobnost električne vodljivosti. Nano-srebro (nano-Ag) jedno je od najčešće korištenih nanopunila u vodljivim tintama. Vodljive tinte na bazi srebra mogu se formulirati kao tinte na bazi vode i za sitotisak, koje su fleksibilne i otporne na gužvanje.
vodljive tinte
Vodljive tinte su vodljivi polimeri (polianilin, politiofen ili polipiroli, itd.), koji se mogu nanositi ink-jet ispisom, centrifugiranjem itd. Uobičajene elektrovodljive tinte mogu se klasificirati u tri kategorije prema njihovim vodljivim komponentama, koje mogu mogu biti plemeniti metali, vodljivi polimeri ili ugljikovi nanomaterijali. Vodljive tinte imaju širok raspon primjene i koriste se u proizvodnji elektronike, pakiranja (PET i plastične folije), senzora, antena, RFID oznaka/naljepnica, zaslona osjetljivih na dodir, OLED zaslona, tiskanih grijača i mnogih drugih.
PEDOT:PSS [poli(3,4-etilendioksitiofen) poli(stirensulfonat)] je jedan od najčešće korištenih vodljivih polimera, koji osim visoke vodljivosti nudi transparentan izgled. Dodavanjem mreže ugljikovih nanocijevi, srebrnih nanožica i/ili grafena, vodljivost PEDOT:PSS-a može se značajno poboljšati. Modificirane PEDOT:PSS tinte i formulacije dostupne su za različite procese premazivanja i ispisa. PEDOT:PSS tinte na bazi vode uglavnom se koriste u presvlačenju urezima, fleksografiji, rotogravure i inkjet ispisu.
Dielektrične tinte
Dielektrične tinte i premazi su električno nevodljivi i koriste se u sitotisku elektroničkih sklopova za izradu izolacijskog sloja za zaštitu i poboljšanje vodljivih materijala.
Dielektrične nanočestice koriste se kako bi tintama, pastama i premazima dali izolacijski kapacitet.
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija do industrijska veličina.