Հաղորդիչ թանաքների լայնածավալ ուլտրաձայնային արտադրություն
- Ճշգրիտ հարմարեցված մասնիկաչափով հավասարաչափ դիսպերսված նանոմասնիկները, օրինակ՝ արծաթը, գրաֆենը կամ ածխածնային նանոխողովակները (CNTs), վճռորոշ նշանակություն ունեն բարձր հաղորդունակությամբ թանաքների արտադրության համար։
- Հզոր ուլտրաձայնային դիսպերսատորները թույլ են տալիս սինթեզել, ապաագլոմերացնել և բաշխել մետաղական (օրինակ՝ Ag), ածխածնային հիմքով (օրինակ՝ CNTs, գրաֆեն) նանոմասնիկներ, ինչպես նաև գերազանց էլեկտրահաղորդունակությամբ նանոկոմպոզիտներ։
- Hielscher ուլտրաձայնային դիսպերսատորներն ապահովում են բարձրորակ դիսպերսիաներ՝ միաժամանակ լինելով շատ արդյունավետ, հուսալի և ծախսարդյունավետ։
Հաղորդիչ նանոմասնիկների ուլտրաձայնային դիսպերսում
Հաղորդիչ թանաքը, ինչպես հուշում է անվանումը, ունի էլեկտրական հոսանք հաղորդելու գործառույթ։ Հաղորդիչ թանաքներ և ծածկույթներ պատրաստելու համար էլեկտրական հոսանք հաղորդող բաղադրիչները (հաղորդիչ լցանյութերը) պետք է շատ հավասարաչափ դիսպերսվեն թանաքի հիմքում։ Բարձր հաղորդունակություն ապահովելու համար ներմուծվում են այնպիսի նանոմասնիկներ, ինչպիսիք են արծաթը, պղինձը, ածխածնային նանոխողովակները (CNTs), գրաֆենը, գրաֆիտը, մետաղապատ այլ մասնիկները և նանոկոմպոզիտները։
Ուլտրաձայնային պրոցեսորները ստեղծում են չափազանց ինտենսիվ սահքի ուժեր, որոնց միջոցով հնարավոր է հաղթահարել վան դեր Վաալսի ուժերը և մոլեկուլային կապերը։ Ուլտրաձայնային դիսպերսումը նանոմասնիկների դիսպերսման նախընտրելի մեթոդն է, քանի որ ուլտրաձայնային մշակումը տալիս է հատիկաչափերի շատ նեղ բաշխում, մասնիկների բարձր գործառութային հատկություններ և վերարտադրելի արդյունքներ։
Պարբերական գործողության ուլտրաձայնային ռեակտոր՝ հաղորդիչ թանաքներում նանոնյութերի դիսպերսման համար։
- Նանոարծաթային թանաքներ
- Գրաֆենային թանաքներ (գրաֆենի շատ բարձր պարունակությամբ)
- Պղնձային թանաքներ (նանոլարեր և նանոմասնիկներ)
- CNT թանաքներ
- SWNT թանաքներ
- Նանոոսկու թանաքներ
- Բազմազան նանոկոմպոզիտներ
- 3D տպագրության համար պիտանի թանաքներ
- Էլեկտրահաղորդիչ սոսինձներ (ECAs)
Դիէլեկտրիկ նանոմասնիկների ուլտրաձայնային դիսպերսում
Կոմպոզիտին մեկուսիչ հատկություններ հաղորդելու համար դիէլեկտրիկ մասնիկները, ինչպիսիք են SiO2, ZnO, ալյումինի օքսիդ–էպօքսիդային նանոկոմպոզիտները և այլ նյութեր, պետք է մատրիցում համասեռ դիսպերսվեն որպես առանձին մասնիկներ։ Ուլտրաձայնային դիսպերսումն ապահովում է ագլոմերատների քայքայումը, որպեսզի նանոմասնիկները լավ դիսպերսվեն։ Մասնիկների շատ նեղ բաշխումը վճռորոշ նշանակություն ունի նյութի հուսալի դիէլեկտրիկ գործառույթն ապահովելու համար։
Hielscher բարձր հզորության ուլտրաձայնային սարքեր՝ նանոդիսպերսիաների համար
Հզոր ուլտրաձայնային համակարգերն ապահովում են նանոմասնիկների հուսալի դիսպերսում՝ լաբորատոր և սեղանի սարքերի մակարդակից մինչև ամբողջությամբ արդյունաբերական մասշտաբ։ Ուլտրաձայնային սարքերի այլ մատակարարների համեմատ՝ Hielscher ուլտրաձայնային համակարգերն ունակ են ապահովելու մինչև 200µm շատ բարձր ամպլիտուդներ՝ անընդհատ աշխատելով 24/7 ռեժիմով և օգտագործելով պարզ ձևի սոնոտրոդներ։ Եթե կիրառությունը պահանջում է էլ ավելի բարձր ամպլիտուդներ և/կամ շատ բարձր ջերմաստիճաններ, Hielscher ընկերությունն առաջարկում է անհատական պահանջներով պատրաստվող ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ, որոնք կարող են ապահովել >200µm ամպլիտուդներ և տեղադրվել շատ տաք միջավայրերում (օրինակ՝ մետաղների հալույթների ուլտրաձայնային մշակման համար)։ Hielscher ուլտրաձայնային սարքավորումների ամրությունը համապատասխանում է արդյունաբերական ստանդարտներին։ Մեր բոլոր սարքավորումները նախատեսված են բարձր ծանրաբեռնվածությամբ և պահանջկոտ միջավայրերում 24/7 աշխատանքի համար։
Ստորև բերված աղյուսակը պատկերացում է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման արտադրողականության մասին․
| Խմբաքանակի ծավալ | Հոսքի ծավալային արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | ավելի մեծ | հետևյալ սարքերի խումբ՝ UIP16000 |
- հարմարեցված մասնիկաչափ
- բարձր հաղորդունակություն
- մասնիկների բարձր պարունակություն
- ցածրից մինչև բարձր մածուցիկություններ
- գործընթացի վերահսկում
- հեշտ մշակում
- արագ
- ծախսարդյունավետ
Արդյունաբերական ուլտրաձայնային պրոցեսոր UIP16000 (16kW) հաղորդիչ թանաքների արտադրության համար
Գրականություն / հղում
- 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.
Օգտակար տեղեկություններ
Էլեկտրահաղորդիչ նանոմասնիկներ
Նանոմասնիկները (NPs) օժտված են նյութական յուրահատուկ բնութագրերով, որոնք կարող են կտրուկ տարբերվել նույն նյութի ծավալային վիճակի բնութագրերից։ Նանոնյութերն ունեն բազմազան ձևեր։ Դրանք կարող են ունենալ 1:1 000 000 չափազանց բարձր չափային հարաբերակցություն (օրինակ՝ նանոխողովակները) կամ կատարյալ գնդաձև լինել։ Բացի խողովակներից և գնդերից, նանոմասնիկները կարող են ունենալ ձողերի, լարերի, բեղիկների, նանոծաղիկների, մանրաթելերի, փաթիլների և կետերի ձև։
Նանոմասնիկների չափն ու ձևը կարևոր դեր են խաղում դրանց այնպիսի հատկությունների համար, ինչպիսիք են ձգման ամրությունը, ճկունությունը, ջերմամեխանիկական, հաղորդիչ, դիէլեկտրիկ, մագնիսական և օպտիկական հատկությունները։ Կոմպոզիտներին այդ գործառութային հատկությունները հաղորդելու համար նանոմասնիկները պետք է հավասարաչափ դիսպերսվեն և խառնվեն մատրիցում։ Այդպիսի բարձրորակ դիսպերսիա ստանալու համար ուլտրաձայնային մշակումը դիսպերսման նախընտրելի մեթոդն է։
Էլեկտրահաղորդիչ նանոմասնիկները լայնորեն օգտագործվում են թանաքներին և ծածկույթներին էլեկտրական հոսանք հաղորդելու ունակություն տալու համար։ Նանոարծաթը (nano-Ag) հաղորդիչ թանաքներում ամենաշատ օգտագործվող նանոլցանյութերից մեկն է։ Արծաթի հիմքով հաղորդիչ թանաքները կարող են ձևակերպվել որպես ջրային հիմքով և մաղային տպագրության համար պիտանի թանաքներ, որոնք ճկուն են և դիմացկուն ծալքերից առաջացող վնասման նկատմամբ։
Հաղորդիչ թանաքներ
Հաղորդիչ թանաքները հաղորդիչ պոլիմերներ են (պոլիանիլին, պոլիթիոֆեն կամ պոլիպիրոլներ և այլն), որոնք կարող են նստեցվել շիթային տպագրությամբ, պտտեցմամբ ծածկույթապատմամբ և այլ եղանակներով։ Սովորական էլեկտրահաղորդիչ թանաքները կարելի է բաժանել երեք կատեգորիայի՝ ըստ դրանց հաղորդիչ բաղադրիչների, որոնք կարող են լինել ազնիվ մետաղներ, հաղորդիչ պոլիմերներ կամ ածխածնային նանոնյութեր։ Հաղորդիչ թանաքներն ունեն կիրառության լայն շրջանակ և օգտագործվում են էլեկտրոնիկայի, փաթեթավորման (PET և պլաստիկ թաղանթներ), սենսորների, ալեհավաքների, RFID պիտակների/պիտակավորումների, հպազգայուն էկրանների, OLED էկրանների, տպագիր տաքացուցիչների և բազմաթիվ այլ արտադրանքների արտադրության մեջ։
Ամենալայն կիրառվող հաղորդիչ պոլիմերներից մեկը PEDOT:PSS [poly(3,4-ethylenedioxythiophene) պոլի(ստիրոլսուլֆոնատ)] պոլիմերն է, որը, բացի բարձր հաղորդունակությունից, նաև թափանցիկ տեսք ունի։ Ածխածնային նանոխողովակների, արծաթե նանոլարերի և/կամ գրաֆենի ցանց ավելացնելով՝ հնարավոր է զգալիորեն բարձրացնել PEDOT:PSS պոլիմերի հաղորդունակությունը։ Ծածկույթապատման և տպագրության տարբեր գործընթացների համար հասանելի են ձևափոխված PEDOT:PSS թանաքներ և բաղադրություններ։ Ջրային հիմքով PEDOT:PSS թանաքները հիմնականում օգտագործվում են ճեղքային գլխիկով ծածկույթապատման, ֆլեքսոգրաֆիայի, ռոտացիոն խոր տպագրության և շիթային տպագրության մեջ։
Դիէլեկտրիկ թանաքներ
Դիէլեկտրիկ թանաքներն ու ծածկույթները էլեկտրական հոսանք չեն հաղորդում և օգտագործվում են էլեկտրոնային տպասալերի մաղային տպագրության մեջ՝ հաղորդիչ նյութերի պաշտպանության և բարելավման համար մեկուսիչ շերտ ստեղծելու նպատակով։
Դիէլեկտրիկ նանոմասնիկներն օգտագործվում են թանաքներին, մածուկներին և ծածկույթներին մեկուսիչ ունակություն հաղորդելու համար։
Hielscher Ultrasonics ընկերությունն արտադրում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ՝ լաբորատոր չափերից մինչև արդյունաբերական չափեր։