Vezetőképes tinták ultrahangos gyártása nagy mennyiségben
- Az egyenletesen diszpergált nanorészecskék, például ezüst, grafén vagy pontosan meghatározott részecskeméretű CNT-k döntő fontosságúak a nagy vezetőképességű tinták gyártásához.
- Erőteljes ultrahangos diszpergálószerek lehetővé teszik szintetizálni, deagglomerálni és elosztani fém (pl. Ag), szénalapú (pl. CNT, grafén) nanorészecskék, valamint nanokompozitok kiváló elektromos vezetőképességgel.
- A Hielscher ultrahangos diszpergálószerek kiváló minőségű diszperziókat biztosítanak, miközben nagyon hatékonyak, megbízhatóak és költséghatékonyak.
A vezetőképes nanorészecskék ultrahangos diszperziója
A vezetőképes tinta – ahogy a neve is jelzi – az elektromos vezetőképesség funkcionalitása. A vezetőképes tinták és bevonatok előállításához az elektromosságot vezető komponenseket (vezető töltőanyagokat) nagyon egyenletesen kell eloszlatni a tintaalapban. A nanorészecskék, például ezüst, réz, CNT-k, grafén, grafit, más fémbevonatú részecskék és nanokompozitok nagy vezetőképesség érdekében vannak beépítve.
Az ultrahangos processzorok rendkívül intenzív nyíróerőket hoznak létre, amelyekkel van der Waals erők és molekuláris kötések leküzdhetők. Az ultrahangos diszperzió az előnyben részesített technika a nanorészecskék diszpergálására, mivel az ultrahangos kezelés nagyon szűk szemcseméret-eloszlást, magas részecskefunkciókat és reprodukálható eredményeket ad.
Ultrahangos szakaszos reaktor nanoanyagok diszperziójára vezetőképes tintákban.
- Nanoezüst tinták
- Grafén tinták (nagyon nagy grafénterheléssel)
- Rézfestékek (nanohuzalok és nanorészecskék)
- CNT tinták
- SWNT-tinták
- Nano-arany tinták
- sokrétű nano-kompozitok
- 3D-ben nyomtatható festékek
- elektromosan vezető ragasztók (ECA-k)
Dielektromos nanorészecskék ultrahangos diszperziója
Annak érdekében, hogy szigetelő tulajdonságokat kölcsönözzenek egy kompozitnak, dielektromos részecskéket, például SiO2-t, ZnO-t, többek között alumínium-oxid-epoxi nanokompozitokat homogén módon, egyetlen részecskeként kell diszpergálni a mátrixba. Az ultrahangos diszpergálás biztosítja, hogy az agglomerátumok megszakadjanak, hogy a nanorészecskék jól diszpergálódjanak. A nagyon szűk részecskeeloszlás elengedhetetlen az anyag megbízható dielektromos funkcionalitásának eléréséhez.
Hielscher nagy teljesítményű ultrahangos készülékek nanodiszperziókhoz
Erőteljes ultrahangos rendszerek biztosítják a nanorészecskék megbízható diszperzióját – laboratóriumi és asztali szinten, teljesen ipari méretekig. összehasonlítva más ultrahangos beszállítókkal, Hielscher ultrahangos rendszer képes biztosítani nagyon nagy amplitúdók, akár 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.
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását:
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1-től 20L-ig | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
| 10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000 |
| n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000 |
| n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000 |
- Testreszabott szemcseméret
- magas vezetőképesség
- Nagy részecsketerhelés
- alacsony és magas viszkozitás
- Folyamatirányítás
- egyszerű feldolgozás
- Gyors
- Költséghatékony
Ipari ultrahangos processzor UIP16000 (16kW) vezetőképes tinták gyártásához
Irodalom / Referencia
- 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.
Tények, amelyeket érdemes tudni
elektromosan vezető nanorészecskék
A nanorészecskék (NP-k) egyedi anyagjellemzőkkel rendelkeznek, amelyek drasztikusan eltérhetnek az anyag ömlesztett tulajdonságaitól. A nanoanyagok sokféle formában léteznek. Rendkívül magas, 1:1 000 000 képarányúak lehetnek (pl. nanocsövek) vagy tökéletesen herikus alakúak. A csövek és gömbök mellett a nanorészecskék rudak, huzalok, bajuszok, nanovirágok, rostok, pelyhek és pontok formájában is megtalálhatók.
A nanorészecskék mérete és alakja fontos szerepet játszik az NP-k tulajdonságaiban, például szakítószilárdságban, rugalmasságban, termomechanikai, vezetőképes, dielektrikumi, mágneses és optikai tulajdonságokban. Ahhoz, hogy ezeket a funkciókat kompozitokba lehessen foglalni, az NP-ket diszpergálni kell, és egyenletesen kell a mátrixba keverni. Az ilyen kiváló minőségű diszperzió eléréséhez az ultrahangos kezelés az előnyben részesített diszpergáló technika.
Az elektromosan vezető nanorészecskéket széles körben használják arra, hogy a tinták és bevonatok elektromos konduktivitást biztosítsanak. A nano-ezüst (nano-Ag) az egyik leggyakrabban használt nanotöltőanyag a vezetőképes tintákban. Az ezüstalapú vezetőképes tinták vízbázisú és szitanyomásra nyomtatható tintákként állíthatók elő, amelyek rugalmasak és gyűrődésállóak.
vezetőképes festékek
A vezetőképes festékek vezetőképes polimerek (polianilin, politiofén vagy polipirrolok stb.), amelyek tintasugaras nyomtatással, spin-bevonattal stb. helyezhetők el. A közönséges elektrovezető festékek vezetőképes komponenseiknek megfelelően három kategóriába sorolhatók, amelyek lehetnek nemesfémek, vezetőképes polimerek vagy szén nanoanyagok. A vezetőképes tinták széles alkalmazási körrel rendelkeznek, és elektronika, csomagolás (PET és műanyag fóliák), érzékelők, antennák, RFID címkék / címkék, érintőképernyők, OLED kijelzők, nyomtatott fűtőberendezések és még sok más gyártásához használatosak.
A PODD:PSS [poli(3,4-etiléndioxitiofén) poli(sztirolszulfonát)] az egyik leggyakrabban használt vezetőképes polimer, amely magas vezetőképessége mellett átlátszó megjelenést biztosít. Szén nanocsövek, ezüst nanohuzalok és/vagy grafén hálózatának hozzáadásával a PEDOT:PSS vezetőképessége jelentősen növelhető. Módosított PEDOT:PSS festékek és készítmények állnak rendelkezésre a különböző bevonási és nyomtatási eljárásokhoz. A vízbázisú PEDOT:PSS tintákat elsősorban résszerszám-bevonatoláshoz, flexográfiához, rotációs mélynyomáshoz és tintasugaras nyomtatáshoz használják.
Dielektromos tinták
A dielektromos tinták és bevonatok elektromosan nem vezetőképesek, és az elektronikus áramköri lapok szitanyomásához használják annak érdekében, hogy szigetelőréteget építsenek a vezető anyagok védelmére és javítására.
A dielektromos nanorészecskéket arra használják, hogy a tinták, paszták és bevonatok szigetelő kapacitást kapjanak.
Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok labor hoz ipari méret.