Hielscher ultralydteknologi

Jevnt spredt CNTs ved ultralydbehandling

For å utnytte den eksepsjonelle funksjonaliteten til karbon nanorør (CNTs), må de være homogent spredt.
Ultralyd dispersorer er det vanligste verktøyet for å distribuere CNTs til vandige og løsemiddelbasert suspensjoner.
Den ultrasoniske Dispergering teknologien skaper tilstrekkelig høy skjær energi for å oppnå en fullstendig separasjon av CNTs uten å skade dem.

Ultralyd Dispersering av Carbon Nanotubes

Kraftig sonikering med en sonde-type ultralyd. (Klikk for større bilde!)Carbon nanorør (CNTs) har et svært høyt størrelsesforhold og viser en lav tetthet samt et enormt areal (flere hundre m2/g), som gir dem unike egenskaper som svært høy strekkfasthet, stivhet, og seighet og en svært høy elektrisk og termisk ledningsevne. På grunn av van der Waals styrker, som tiltrekker singelen karbon nanorør (CNTs) til hverandre, CNTs arrangere normalt i bunter eller nøster. Disse Intermoleylære krefter attraksjon er basert på en π-Bond stabling fenomen mellom tilstøtende nanorør kjent som π-stabling. For å oppnå full nytte av karbon nanorør, må disse agglomerater være disentangled og CNTs må fordeles jevnt i en homogen dispersjon. Intens ultralyd skaper akustisk kavitasjon i væsker. Den derved genererte lokale skjær stresset bryter CNT aggregater og sprer dem jevnt i en homogen suspensjon. Den ultrasoniske Dispergering teknologien skaper tilstrekkelig høy skjær energi for å oppnå en fullstendig separasjon av CNTs uten å skade dem. Selv for den følsomme Swnt sonikering er vellykket brukt til å greie dem individuelt. Ultralyd gir bare et tilstrekkelig stressnivå for å skille SWNT-aggregater uten å forårsake mye brudd til individuelle nanorør (Huang, Terentjev 2012).

Fordeler med ultralyd CNT dispersjon

  • Single-spredte CNTs
  • Homogen fordeling
  • Høy sprednings effektivitet
  • Høy CNT-belastninger
  • Ingen CNT-degradering
  • rask behandling
  • presis prosesskontroll
UIP2000hdT-2kW ultralyd for karbon nanorør dispersjoner.

UIP2000hdT – 2kW kraftig ultralyd for CNT dispersjoner

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


Ultralydsystemer med høy ytelse for CNT Dispersjoner

Hielscher Ultrasonics leverer kraftig og pålitelig ultralydsutstyr for effektiv dispersjon av CNTs. Enten du trenger å forberede små CNT prøver for analyse og R&D eller du må produsere store industrielle masse bulk dispersjoner, Hielscher produktutvalg tilbyr den ideelle ultralydsystem for dine behov. Fra 50W ultralydmaskiner for Lab opp til 16kW industrielle ultralydsenheter for kommersiell produksjon, har Hielscher Ultrasonics du dekket.
For å produsere høykvalitets karbon nanorør dispersjoner, må prosessparametrene være godt kontrollert. Amplitude, temperatur, trykk og oppbevaringstid er de mest kritiske parametrene for en jevn CNT-distribusjon. Hielscher ' s ultralydsapparater ikke bare tillater nøyaktig kontroll av hver parameter, alle prosessparametre registreres automatisk på det integrerte SD-kortet til Hielscher ' s digitale ultralydsystemer. Protokollen for hver sonikering prosessen bidrar til å sikre reproduserbar resultater og konsistent kvalitet. Via ekstern nettleserkontroll brukeren kan operere og overvåke ultralydsenheten uten å være på plasseringen av ultralydsystemet.
Siden single-vegger karbon nanorør (Swnt) og multi-vegger karbon nanorør (Mwnt) samt valgt vandig eller løsemiddel medium krever spesifikk behandling intensitet, er ultralyd amplitude en nøkkelfaktor når det kommer til det endelige produktet. Hielscher Ultrasonics’ industrielle ultralydsprosessorer kan levere svært høye og svært milde amplituder. Etabler den ideelle amplituden for dine prosessbehov. Selv amplituder på opptil 200 μm kan enkelt kjøres kontinuerlig i 24/7-drift. For enda høyere amplituder, tilpasset ultralyd sonotroder er tilgjengelig. Den robuste Hielscher ' s ultralyd utstyr muliggjør 24/7 drift ved Heavy Duty og i krevende miljøer.
Våre kunder er fornøyd med den fremragende robusthet og pålitelighet av Hielscher Ultrasonic systemer. Installasjonen i felt av Heavy-Duty applikasjoner, krevende miljøer og 24/7 driftsikre effektiv og økonomisk behandling. Ultralydsprosess intensivering reduserer behandlingstiden og oppnår bedre resultater, det vil si høyere kvalitet, høyere avkastning, innovative produkter.
Tabellen under gir deg en indikasjon på den omtrentlige prosesseringskapasiteten til våre ultralydapparater:

Batchvolum Strømningshastighet Anbefalte enheter
0.5 til 1,5 ml na VialTweeter
1 til 500 ml 10 til 200 ml / min UP100H
10 til 2000 ml 20 til 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 til 20L 0.2 til 4l / min UIP2000hdT
10 til 100 liter 2 til 10 l / min UIP4000hdT
na 10 til 100 l / min UIP16000
na større klynge av UIP16000

Kontakt oss! / Spør oss!

Be om mer informasjon

Vennligst bruk skjemaet nedenfor hvis du ønsker å be om ytterligere informasjon om ultralyd homogenisering. Vi vil gjerne tilby deg en ultralyd system møte dine behov.









Vær oppmerksom på at Personvernregler.


Hielscher Ultrasonics produserer høyytelses ultralydmaskiner for sonokemiske applikasjoner.

Ultralydsprosessorer med høy effekt fra laboratorium til pilot og industriell skala.

Litteratur / Referanser

  • Biver T.; Criscitiello F.; Di Francesco F.; Minichino M.; Swager T.; Pucci A. (2015): MWCNT/Perylene bisimide Water Dispersions for Miniaturized Temperature Sensors. RSC Advances 5: 2015. 65023–65029.
  • Chiou K.; Byun S.; Kim J.; Huang J. (2018): Additive-free carbon nanotube dispersions, pastes, gels, and doughs in cresols. PNAS Vol. 115, No. 22, 2018. 5703–5708.
  • Huang, Y.Y:; Terentjev E.M. (2012): Dispersion of Carbon Nanotubes: Mixing, Sonication, Stabilization, and Composite Properties. Polymers 2012, 4, 275-295.
  • Krause B.; Mende M.; Petzold G.; Pötschke P. (2010): Characterization on carbon nanotubes’ dispersability using centrifugal sedimentation analysis in aqueous surfactant dispersions. Conference paper ANTEC 2010, Orlando, USA, May 16-20 2010.
  • Paredes J.I.; Burghard M. (2004): Dispersions of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes of High Length. Langmuir 2004, 20, 5149-5152.
  • Santos A.; Amorim L.; Nunes J.P.; Rocha L.A.; Ferreira Silva A.; Viana J.C. (2019): A Comparative Study between Knocked-Down Aligned Carbon Nanotubes and Buckypaper-Based Strain Sensors. Materials 2019, 12, 2013.
  • Szelag M. (2017): Mechano-Physical Properties and Microstructure of Carbon Nanotube Reinforced Cement Paste after Thermal Load. Nanomaterials 7(9), 2017. 267.



Fakta Verdt å vite

karbon nanorør

Carbon nanorør (CNTs) er en del av en spesiell klasse av en-dimensjonale karbon materialer, viser eksepsjonell mekaniske, elektriske, termiske, og optiske egenskaper. De er en viktig komponent som brukes i utvikling og produksjon av avanserte nanomaterialer som nano-kompositter, forsterkede polymerer etc. og er derfor brukt i State-of-the-art teknologier. CNTs utsett en svært høy strekkstyrke, overlegen termisk overføring egenskaper, Low-band gap og optimal kjemisk og fysisk stabilitet, noe som gjør nanorør en lovende additiv for manifold materialer.
Avhengig av deres struktur, er CNTS skilles i single-vegger karbon nanorør (Swnt), doble vegger karbon nanorør (DWCNTs), og multi-vegger karbon nanorør (Mwnt).
Swnt er hule, lange sylindriske rør laget av en Atom-tykk karbon vegg. Den Atomic ark med karbonatomer er arrangert i en honeycomb gitter. Ofte er de konseptuelt i forhold til rullet opp ark med single-layer grafitt eller grafen.
DWCNTs består av to nanorør med én mur, med en nestet i den andre.
Mwnt er en CNT-skjema der flere karbon nanorør med enkelt vegger er nestet i hverandre. Siden deres diameter varierer mellom 3-30 NM og som de kan vokse flere cm lange, kan deres størrelsesforhold variere mellom 10 og 10 000 000. Sammenlignet med karbon nanofibre, Mwnt har en annen veggstruktur, en mindre ytre diameter, og en hul interiør. Brukte industrielt tilgjengelig skrevet av Mwnt er f. eks Baytubes® C150P, Nanocyl® NC7000, Arkema Graphistrength® C100, og FutureCarbon CNT-MW.
Syntese av CNTs: CNTs kan produseres ved plasma basert syntese metode eller lysbue utslipp fordampning metode, laser ablasjon metode, termisk syntese prosess, kjemisk damp deponering (CVD) eller plasma-forbedret kjemisk damp deponering.
Funksjonalisering av CNTs: For å forbedre egenskapene til karbon nanorør og gjøre dem dermed mer egnet til et bestemt program, CNTs er ofte funksjonalisert, for eksempel ved å legge kar bok syls acid (-COOH) eller hydroksyl (-OH) grupper.

CNT Dispergering tilsetningsstoffer

Noen få løsemidler som Super syrer, ioniske væsker, og N-cyclohexyl-2-pyrrolidnone er i stand til å forberede relativt høy konsentrasjon dispersjoner av CNTs, mens de mest vanlige løsemidler for nanorør, slik som N-metyl-2-pyrrolidon (NMP), dimethylformamide (DMF) og 1, 2-dichrolobenzene, kan spre nanorør bare ved svært lave konsentrasjoner (f.eks. <0.02 wt% of single-walled CNTs). The most common dispersion agents are polyvinylpyrrolidone (PVP), Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate (SDBS), Triton 100, or Sodium Dodecyl Sulfonate (SDS). Cresols are a group of industrial chemicals which can process CNTs at concentrations up to tens of weight percent, resulting in a continuous transition from dilute dispersions, thick pastes, and free-standing gels to an unprecedented playdough-like state, as the CNT loading increases. These states exhibit polymer-like rheological and viscoelastic properties, which are not attainable with other common solvents, suggesting that the nanotubes are indeed disaggregated and finely dispersed in cresols. Cresols can be removed after processing by heating or washing, without altering the surface of CNTs. [Chiou et al. 2018]

Anvendelser av CNT Dispersjoner

For å bruke fordelene med CNTs, må de spres til en væske som en polymerer, jevnt spredte CNTs brukes for produksjon av ledende plast, flytende krystall skjermer, organiske lysdioder, berøringsskjermer, fleksible skjermer, solceller , ledende blekk, statisk kontroll materialer, inkludert filmer, skum, fibre og tekstiler, polymer belegg og lim, høy ytelse polymer kompositter med eksepsjonell mekanisk styrke og seighet, polymer/CNT kompositt fibre, samt lette og antistatiske materialer.