Vadošu tintes ultraskaņas ražošana lielā mērogā
- Vienmērīgi izkliedētas nanodaļiņas, piemēram, sudrabs, grafēns vai CNT ar precīzi pielāgotu daļiņu izmēru, ir būtiskas, lai ražotu ļoti vadošas tintes.
- Spēcīgi ultraskaņas izkliedētāji ļauj sintezēt, deagglomerēt un izplatīt metāla (piemēram, Ag), oglekļa bāzes (piemēram, CNTs, grafēna) nanodaļiņas, kā arī nanokompozītus ar lielisku elektrisko vadītspēju.
- Hielscher ultraskaņas izkliedētāji nodrošina augstas kvalitātes dispersijas, vienlaikus ir ļoti efektīvi, uzticami un rentabli.
Vadošu nanodaļiņu ultraskaņas dispersija
Vadošai tintei ir – kā norāda tā nosaukums – Elektriskās vadītspējas funkcionalitāte. Lai sagatavotu vadošas tintes un pārklājumus, komponentiem, kas vada elektrību (vadošas pildvielas), jābūt ļoti vienmērīgi izkliedētiem tintes pamatnē. Nanodaļiņas, piemēram, sudrabs, varš, CNT, grafēns, grafīts, citas ar metālu pārklātas daļiņas un nanokompozīti ir iekļauti, lai nodrošinātu augstu vadītspēju.
Ultraskaņas procesori rada ārkārtīgi intensīvus bīdes spēkus, ar kuriem var pārvarēt van der Waals spēkus un molekulārās saites. Ultraskaņas dispersija ir vēlamā metode nanodaļiņu izkliedēšanai, jo ultraskaņas apstrāde nodrošina ļoti šauru graudu izmēru sadalījumu, augstas daļiņu funkcijas un reproducējamus rezultātus.
Ultraskaņas partijas reaktors nanomateriālu dispersijai vadošās tintēs.
- Nano-sudraba tintes
- Grafēna tintes (ar ļoti lielām grafēna slodzēm)
- Vara tintes (nanoviļņi un nanodaļiņas)
- CNT tintes
- SWNT tintes
- Nano-zelta tintes
- kolektora nanokompozīti
- 3D printējamas tintes
- elektriski vadošas līmes (EKA)
Dielektrisko nanodaļiņu ultraskaņas dispersija
Lai kompozītmateriālā piešķirtu izolācijas īpašības, dielektriskās daļiņas, piemēram, SiO2, ZnO, alumīnija oksīda-epoksīda nanokompozīti, cita starpā, ir jāizkliedē homogēni kā atsevišķas daļiņas matricā. Ultraskaņas izkliedēšana nodrošina, ka aglomerāti tiek sadalīti tā, lai nanodaļiņas būtu labi izkliedētas. Ļoti šaurs daļiņu sadalījums ir izšķirošs, lai iegūtu drošu materiāla dielektrisko funkcionalitāti.
Hielscher lieljaudas ultrasonikatori nanodispersijām
Jaudīgas ultraskaņas sistēmas nodrošina uzticamu nanodaļiņu izkliedi – laboratorijas un stenda līmenī līdz pilnībā rūpnieciskam mērogam. salīdzinot ar citiem ultraskaņas piegādātājiem, Hielscher ultraskaņas sistēma spēj nodrošināt ļoti augstas amplitūdas līdz 200 μm – nepārtraukti darbojas 24 stundas diennaktī, 7 dienas nedēļā, 7 dienas nedēļā un ar vienkāršām sonotroda formām. Ja lietojumam nepieciešamas vēl lielākas amplitūdas un/vai ļoti augstas temperatūras, Hielscher piedāvā pielāgotus ultraskaņas sonotrodus, kas var nodrošināt amplitūdas > 200 µm un ievietot ļoti karstā vidē (piemēram, metāla kausējumu sonikācijai). Hielscher ultraskaņas iekārtu izturība atbilst rūpnieciskajiem standartiem. Visas mūsu iekārtas ir konstruētas darbam 24 stundas diennaktī, 7 dienas nedēļā, 7 dienas nedēļā, 7 dienas nedēļā, 7 dienas nedēļā, 7 dienas nedēļā, 7 dienas nedēļā, smagos darba apstākļos un sarežģītā vidē.
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu:
| Partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamās ierīces |
|---|---|---|
| 10 līdz 2000 ml | 20 līdz 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 līdz 20L | 02 līdz 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 līdz 100L | 2 līdz 10L/min | UIP4000 |
| n.p. | 10 līdz 100L/min | UIP16000 |
| n.p. | Lielāku | kopa UIP16000 |
- pielāgots daļiņu izmērs
- augsta vadītspēja
- Lielas daļiņu slodzes
- zema līdz augsta viskozitāte
- Procesa kontrole
- viegla apstrāde
- Strauju
- Rentabls
Rūpnieciskā ultraskaņas procesora UIP16000 (16kW) vadošu iespiedkrāsu ražošanai
Literatūra / Uzziņas
- 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.
Fakti, kurus ir vērts zināt
elektriski vadošas nanodaļiņas
Nanodaļiņām (NPs) ir unikālas materiāla īpašības, kas var krasi atšķirties no materiāla masas īpašībām. Nanomateriāliem ir dažādas formas. Tiem var būt ārkārtīgi augsta malu attiecība 1:1 000 000 (piemēram, nanocaurulītes) vai pilnīgi heriska forma. Blakus caurulēm un sfērām nanodaļiņām ir stieņu, stiepļu, ūsu, nanoziedu, šķiedru, pārslu un punktu forma.
Nanodaļiņu izmēram un formai ir svarīga loma attiecībā uz NPs īpašībām, piemēram, stiepes izturību, elastību, termomehānisko, vadošo, dielektrisko, magnētisko un optisko īpašību. Lai šīs funkcijas sadalītu kompozītmateriālos, NPs ir jāizkliedē un vienmērīgi jāsajauc matricā. Lai iegūtu šādu augstas kvalitātes dispersiju, ultrasonication ir vēlamā izkliedēšanas tehnika.
Elektriski vadošas nanodaļiņas tiek plaši izmantotas, lai tintēm un pārklājumiem piešķirtu elektriskās labvēlības spēju. Nano-sudrabs (nano-Ag) ir viens no visbiežāk izmantotajiem nanofilleriem vadošās tintēs. Sudraba bāzes vadošas tintes var veidot kā ūdens bāzes un sietspiedes tintes, kas ir elastīgas un izturīgas pret krokām.
vadošas tintes
Vadošas tintes ir vadoši polimēri (polianilīns, politiofēns vai polipiroli utt.), Kurus var nogulsnēt, izmantojot tintes strūklas drukāšanu, centrifūgas pārklājumu utt. Parastās elektrovadošās tintes var iedalīt trīs kategorijās, kas atbilst to vadošajām sastāvdaļām, kas var būt vai nu cēlmetāli, vadoši polimēri vai oglekļa nanomateriāli. Vadošajām tintēm ir plašs pielietojuma diapazons, un tās tiek izmantotas elektronikas, iepakojuma (PET un plastmasas plēvju), sensoru, antenu, RFID tagu / etiķešu, skārienekrānu, OLED displeju, drukātu sildītāju un daudzu citu ražošanā.
PEDOT:PSS [poli(3,4-etilēndioksitiofēna) poli(stirolsulfonāts)] ir viens no visvairāk izmantotajiem vadošajiem polimēriem, kas papildus augstajai vadītspējai piedāvā caurspīdīgu izskatu. Pievienojot oglekļa nanocaurulīšu tīklu, sudraba nanoviļņus un / vai grafēnu, PEDOT:PSS vadītspēju var ievērojami uzlabot. Modificētas PEDOT:PSS tintes un preparāti ir pieejami dažādiem pārklāšanas un drukāšanas procesiem. PEDOT:PSS tintes uz ūdens bāzes galvenokārt izmanto slotu pārklāšanā, fleksogrāfijā, rotācijas dobspiedumā un tintes drukā.
Dielektriskās tintes
Dielektriskās tintes un pārklājumi ir elektriski nevadoši un tiek izmantoti elektronisko shēmu plates sietspiedē, lai izveidotu izolācijas slāni vadošu materiālu aizsardzībai un uzlabošanai.
Dielektriskās nanodaļiņas tiek izmantotas, lai tintēm, pastām un pārklājumiem piešķirtu izolācijas spēju.
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Lab līdz rūpnieciskais izmērs.