Groussskaleg Produktioun vu leitfäegen Tënte mat Ultraschall
- Gläichméisseg dispergéiert Nanopartikelen, wéi Sëlwer, Graphen oder CNTen, mat enger prezis ugepasster Partikelgréisst sinn entscheedend fir d’Produktioun vun héichleitfäegen Tënten.
- Leeschtungsstaark Ultraschalldispergéierer erméiglechen et, metallesch Nanopartikelen (z. B. Ag), kuelestoffbaséiert Nanopartikelen (z. B. CNTen, Graphen) souwéi Nanokompositte mat enger exzellenter elektrescher Leitfäegkeet ze synthetiséieren, ze desagglomeréieren an ze verdeelen.
- Hielscher Ultraschalldispergéierer garantéieren héichwäerteg Dispersiounen a si gläichzäiteg ganz effikass, zouverlässeg a käschteneffizient.
Ultraschalldispersioun vu leitfäegen Nanopartikelen
Leitfäeg Tënt huet – wéi hiren Numm et seet – d’Funktioun vun der elektrescher Leitfäegkeet. Fir leitfäeg Tënten a Beschichtungen hierzestellen, musse Komponenten, déi elektresche Stroum leeden (leitfäeg Fëllstoffer), ganz gläichméisseg an der Tëntebasis dispergéiert ginn. Nanopartikelen, wéi Sëlwer, Koffer, CNTen, Graphen, Graphit, aner metallbeschicht Partikelen an Nanokompositten, gi fir eng héich Leitfäegkeet agebaut.
Ultraschallprozessoren erzeugen extrem intensiv Schéierkräften, duerch déi van-der-Waals-Kräften a molekular Bindungen iwwerwonne kënne ginn. D’Ultraschalldispersioun ass déi bevorzugt Technik fir Nanopartikelen ze dispergéieren, well d’Ultraschallbehandlung eng ganz enk Kärgréissteverdeelung, héich Partikelfunktionalitéiten a reproduzéierbar Resultater liwwert.
Ultraschall-Chargereakter fir d’Dispersioun vun Nanomaterialien a leitfäegen Tënten.
- Nano-Sëlwertënten
- Graphentënten (mat ganz héije Graphengehalter)
- Koffertënten (Nanodréit an Nanopartikelen)
- CNT-Tënten
- SWNT-Tënten
- Nano-Goldtënten
- villfältegen Nanokompositten
- 3D-dréckbaren Tënten
- elektresch leitfäege Pechstoffer (ECAs)
Ultraschalldispersioun vun dielektreschen Nanopartikelen
Fir engem Komposit isoléierend Eegenschaften ze ginn, mussen ënner anerem dielektresch Partikelen, wéi SiO2, ZnO an Aluminiumoxid-Epoxy-Nanokompositten, homogen als eenzel Partikelen an der Matrix dispergéiert ginn. D’Ultraschalldispergéierung garantéiert, datt Agglomerater opgebrach ginn, sou datt d’Nanopartikele gutt dispergéiert sinn. Eng ganz enk Partikelverdeelung ass entscheedend, fir eng zouverlässeg dielektresch Funktionalitéit vum Material ze kréien.
Hielscher Héichleeschtungsultraschallapparater fir Nanodispersiounen
Leeschtungsstaark Ultraschallsystemer garantéieren eng zouverlässeg Dispersioun vun Nanopartikelen – vum Labo an Dëschapparater bis hin zum vollindustrielle Moossstaf. Am Verglach mat aneren Ultraschallubidder kënnen Hielscher Ultraschallsystemer ganz héich Amplitudë vu bis zu 200µm liwweren – am kontinuéierleche 24/7-Betrib a mat einfache Sonotrodef Formen. Wann eng Uwendung nach méi héich Amplituden an/oder ganz héich Temperature verlaangt, bitt Hielscher ugepassten Ultraschallsonotroden un, déi Amplitudë vun >200µm liwwere kënnen an a ganz waarm Ëmgebungen agesat kënne ginn (z. B. fir d’Ultraschallbehandlung vu Metallschmëlzen). D’Robustheet vun den Hielscher Ultraschallapparater entsprécht industrielle Standarden. All eis Apparater si fir den 24/7-Betrib ënner héijer Belaaschtung an an usprochsvollen Ëmgebungen ausgeleeën.
Déi follgend Tabell gëtt Iech en Unhaltspunkt fir déi ongeféier Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschallapparater:
| Chargevolumen | Duerchfloss | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 10 bis 2000mL | 20 bis 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 bis 20L | 0,2 bis 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100L | 2 bis 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 bis 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | méi héich | Verbund vun UIP16000 |
- ugepasste Partikelgréisst
- héich Leitfäegkeet
- héich Partikelgehalter
- niddreg bis héich Viskositéiten
- Prozesskontroll
- einfach Veraarbechtung
- séier
- käschteneffizient
Industriellen Ultraschallprozessor UIP16000 (16kW) fir d’Produktioun vu leitfäegen Tënten
Literatur / Referenz
- 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.
Wëssenswäertes
Elektresch leitfäeg Nanopartikelen
Nanopartikelen (NPen) bidden eenzegaarteg Materialeegenschaften, déi sech staark vun den Eegenschafte vum Material a makroskopescher Form ënnerscheede kënnen. Nanomaterialie kommen a ville verschiddene Forme vir. Si kënnen en extrem héicht Säiteverhältnis vun 1:1.000.000 (z. B. Nanoréier) oder eng perfekt kugelfërmeg Form hunn. Nieft Réier a Kugele kënnen Nanopartikelen och d’Form vu Stäben, Dréit, Whiskeren, Nanobléien, Faseren, Plättchen a Punkten hunn.
D’Gréisst an d’Form vun Nanopartikelen hunn eng wichteg Roll fir d’Eegenschafte vun den NPen, wéi Zuchfestegkeet, Flexibilitéit, thermomechanesch, leitfäeg, dielektresch, magnéitesch an optesch Eegenschaften. Fir Kompositten dës Funktionalitéiten ze ginn, mussen NPen gläichméisseg an der Matrix dispergéiert a vermëscht ginn. Fir esou eng héichwäerteg Dispersioun ze kréien, ass d’Ultraschallbehandlung déi bevorzugt Dispergéierungstechnik.
Elektresch leitfäeg Nanopartikele gi breet agesat, fir Tënten a Beschichtungen elektresch Leitfäegkeet ze ginn. Nano-Sëlwer (Nano-Ag) ass ee vun de meescht benotzten Nanofëllstoffer a leitfäegen Tënten. Leitfäeg Tënten op Sëlwerbasis kënnen als waasserbaséiert an am Seefdréck dréckbar Tënte formuléiert ginn, déi flexibel a knéckbestänneg sinn.
Leitfäeg Tënten
Leitfäeg Tënte si leitfäeg Polymeren (Polyanilin, Polythiophen oder Polypyrrolen asw.), déi iwwer Tëntestraldréck, Rotatiounsbeschichtung asw. opgedroe kënne ginn. Gängeg elektresch leitfäeg Tënte kënnen no hire leitfäege Komponenten an dräi Kategorien agedeelt ginn; dës Komponente kënnen entweder Edelmetaller, leitfäeg Polymeren oder Kuelestoffnanomaterialie sinn. Leitfäeg Tënten hunn e breeden Uwendungsberäich a gi bei der Hierstellung vun Elektronik, Verpackungen (PET a Plastikfolien), Sensoren, Antennen, RFID-Tags/Etiketten, Touchscreens, OLED-Displays, gedréckten Heizelementer a villes méi agesat.
PEDOT:PSS [poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate)] ass ee vun de meescht benotzte leitfäege Polymeren, déi nieft hirer héijer Leitfäegkeet en transparent Erscheinungsbild bidden. Duerch d’Zousaz vun engem Netzwierk aus Kuelestoffnanoréier, Sëlwernanodréit an/oder Graphen kann d’Leitfäegkeet vu PEDOT:PSS däitlech erhéicht ginn. Modifizéiert PEDOT:PSS-Tënten a Formuléierunge si fir verschidde Beschichtungs- an Dréckprozesser disponibel. Waasserbaséiert PEDOT:PSS-Tënte ginn haaptsächlech bei der Schlitzdüsebeschichtung, am Flexodréck, am Rotatiounsdéifdréck an am Tëntestraldréck agesat.
Dielektresch Tënten
Dielektresch Tënten a Beschichtunge sinn elektresch net leitfäeg a ginn am Seefdréck vun elektronesche Leiterplacken agesat, fir eng isoléierend Schicht zum Schutz an zur Verbesserung vu leitfäege Materialien opzebauen.
Dielektresch Nanopartikele gi benotzt, fir Tënten, Pasten a Beschichtungen eng isoléierend Wierkung ze ginn.
Hielscher Ultrasonics stellt héichleeschtungsfäeg Ultraschallhomogenisatore vu Laborgréisst bis zu Industriegréisst hier.