Nanoprzewodzące kleje dla wysokowydajnej elektroniki

Dyspensery ultradźwiękowe są stosowane jako niezawodna technika mieszania i mielenia w produkcji wysokowydajnych klejów dla wysokowydajnej elektroniki i nanoelektroniki. W produkcji wysokowydajnej elektroniki duże zapotrzebowanie jest na kleje takie jak kleje nano-przewodzące. Takie wysokowydajne kleje są stosowane np. jako alternatywne połączenia i mogą zastąpić lut cynowy/ołowiowy.

Wysokowydajne kleje dla wysokowydajnej elektroniki

Nanozbrojone kleje do zastosowań w wysokowydajnej elektronice wykorzystują często dyspersję ultradźwiękową do dystrybucji nanocząstek.Do produkcji wysokowydajnej elektroniki wymagane są kleje o wysokiej przyczepności do metali i przewodności cieplnej do odsprzęgania ciepła i izolacji. Nanocząstki takie jak srebro, nikiel, grafen, tlenek grafenu i nanorurki węglowe (CNTs) są często włączane do żywic epoksydowych i polimerów w celu uzyskania pożądanych właściwości funkcjonalnych, takich jak przewodnictwo elektryczne lub izolacja, przewodnictwo cieplne, wytrzymałość na rozciąganie, moduł Younga i elastyczność. Kleje opracowane dla wysokiej klasy elektroniki wykorzystują wypełniacze metalowe (takie jak nanocząstki srebra, złota, niklu lub miedzi), aby zapewnić przewodnictwo elektryczne. Aby odblokować niezwykłe właściwości tych materiałów, ich rozmiar musi być zmniejszony do skali nano. Ponieważ redukcja rozmiaru i dyspersja nanocząstek jest trudnym zadaniem, wydajna technologia mielenia i dyspergowania jest kluczem do udanych formuł kleju.

Dyspersja ultradźwiękowa dla

  • Kleje przewodzące prąd elektryczny (ECA)
  • – Kleje przewodzące izotropowo (ICA)
  • – Anizotropowe kleje przewodzące (ACA)
  • Kleje nieprzewodzące / elektrycznie izolujące

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Dyspersja ultradźwiękowa jest wysoce efektywną technologią do rozdzielania i deaglomeracji nanocząstek. Dlatego też ultradźwiękowe urządzenia firmy Hielscher Ultrasonics są szeroko stosowane w przemyśle do produkcji większych nanodyspersji i zawiesin o nano-strukturalnej strukturze.

Przemysłowa instalacja dyspergatorów ultradźwiękowych (2x UIP1000hdT) do przetwarzania nanocząstek i nanorurek w trybie ciągłym in-line.

Film przedstawia ultradźwiękowe mieszanie i dyspergowanie Grafitu w 250mL żywicy epoksydowej (Toolcraft L), przy użyciu homogenizatora ultradźwiękowego (UP400St, Hielscher Ultrasonics). Hielscher Ultrasonics produkuje urządzenia do dyspergowania grafitu, grafenu, nanorurek węglowych, nanodrutów lub wypełniaczy w laboratorium lub w wysokonakładowych procesach produkcyjnych. Typowe zastosowania to dyspergowanie nanomateriałów i mikromateriałów podczas procesu funkcjonalizacji lub do dyspergowania w żywicach lub polimerach.

Wymieszaj żywicę epoksydową z wypełniaczem grafitowym używając homogenizatora ultradźwiękowego UP400St (400 W)

Dyspergowanie ultradźwiękowe oferuje różne zalety w porównaniu z tradycyjnymi technikami mieszania i mielenia. Ze względu na swoją niezawodność i skuteczność, sonikacja została ugruntowana w przetwarzaniu nanomateriałów i można ją znaleźć w każdej branży, w której syntetyzuje się nanocząstki i/lub włącza się je do cieczy. Ultrakonizacja jest zatem idealną techniką do produkcji klejów nanoprzewodzących, które zawierają nanonapełniacze takie jak nanocząstki, nanodruty lub nanorurki węglowe i monowarstwy grafenu (nanosheets).
ECAs: Ważnym przykładem jest opracowanie klejów przewodzących prąd elektryczny (ECA), które są kompozytami składającymi się z matrycy polimerowej i wypełniaczy przewodzących prąd elektryczny. W celu opracowania wysokowydajnego kleju do zastosowań elektronicznych, żywica polimerowa (np. epoksydowa, silikonowa, poliimidowa) musi zapewnić fizyczne i mechaniczne funkcje, takie jak przyczepność, wytrzymałość mechaniczna, udarność, podczas gdy metalowy wypełniacz (np. nanosrebro, nanozłoto, nanonikl lub nanomiedź) tworzy doskonałą przewodność elektryczną. W przypadku klejów o właściwościach izolacyjnych, do kompozytu klejowego włączane są wypełniacze mineralne.

Dyspergowanie ultradźwiękowe wyniki w bardzo wąskim rozkładzie wielkości cząstek.

Przed i po sonikacji: Zielona linia przedstawia wielkość cząstek przed sonikacją czerwona krzywa rozkładu wielkości cząstek ultradźwiękowo rozproszonej krzemionki.

Ultradźwiękowa dyspersja nanomateriałów w klejach lepkich

Homogenizatory ultradźwiękowe są bardzo skuteczne w przypadku, gdy aglomeraty cząstek, agregaty, a nawet cząstki pierwotne muszą być niezawodnie zmniejszone w rozmiarze. Zaletą mieszalników ultradźwiękowych jest ich zdolność do rozdrabniania cząstek do mniejszych i bardziej jednolitych rozmiarów, niezależnie od tego, czy w wyniku procesu mają powstać mikro- czy nanocząstki. Podczas gdy inne technologie, takie jak mieszalniki łopatkowe lub rotorowo-statorowe, homogenizatory wysokociśnieniowe, młyny perełkowe itp. wykazują wady, takie jak niezdolność do wytwarzania jednolicie małych nanocząstek, zanieczyszczenie przez media mielące, zatykanie dysz i wysokie zużycie energii, dyspergatory ultradźwiękowe wykorzystują zasadę działania kawitacji akustycznej. Kawitacja generowana przez ultradźwięki okazała się wysoce skuteczna, energooszczędna i zdolna do dyspergowania nawet wysoce lepkich materiałów, takich jak pasty obciążone nanocząstkami.

Dyspersja ultradźwiękowa jest wysoce efektywna w rozpraszaniu i deaglomeracji nanocząstek.

Nanocząstki PLGA. (A): Rozkład wielkości cząstek przygotowanych przy stężeniu polimeru i mocy sonikacji 2%/ 32W, 5%/ 32W i 2%/ 25W%; czas przebywania = 14 s. (B),(C): Zdjęcia SEM cząstek przygotowanych odpowiednio z 2 i 5% roztworu polimeru. Czas przebywania = 14s; moc sonikacji = 32W. Słupki reprezentują 1 mikron.
(Opracowanie i zdjęcia: © Freitas et al., 2006)

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ultradźwiękowiec UP200St (200W) dyspergujący sadzę w wodzie z użyciem 1%wt Tween80 jako środka powierzchniowo czynnego.

Ultradźwiękowa dyspersja sadzy przy użyciu ultradźwiękowca UP200St

Jak działa dyspergowanie ultradźwiękowe?

Kawitacyjne siły ścinające i strumienie cieczy przyspieszają cząstki tak, że zderzają się one ze sobą. Jest to znane jako zderzenie międzycząsteczkowe. Cząstki same w sobie pełnią rolę medium mielącego, co pozwala uniknąć zanieczyszczenia przez kulki mielące i następującego po tym procesu separacji, który jest konieczny w przypadku stosowania konwencjonalnych młynów perełkowych. Ponieważ cząstki rozbijają się w wyniku zderzenia międzycząsteczkowego przy bardzo dużych prędkościach, sięgających 280 m/s, na cząstki działają wyjątkowo duże siły, które w związku z tym rozbijają się na drobne frakcje. Tarcie i erozja nadają tym fragmentom cząstek polerowaną powierzchnię i jednolite kształty. Kombinacja sił ścinających i zderzeń międzycząsteczkowych daje ultradźwiękowej homogenizacji i dyspergowaniu przewagę, dzięki której uzyskuje się wysoce jednorodne koloidalne zawiesiny i dyspersje!
Inną zaletą wysokich sił ścinających generowanych przez ultradźwięki jest efekt rozrzedzania ścinania. Na przykład, ultradźwiękowo przygotowane żywice epoksydowe wypełnione utlenionymi CNTs wykazują zachowanie ścinające. Ponieważ ścinanie obniża chwilowo lepkość płynu, ułatwione jest przetwarzanie lepkich kompozytów.

Ultradźwiękowe złuszczanie grafenu w wodzie

Szybka sekwencja (od a do f) klatek ilustrujących sono-mechaniczne złuszczanie płatka grafitu w wodzie przy użyciu UP200S, ultradźwiękowca o mocy 200W z 3-mm sonotrodą. Strzałki pokazują miejsce rozszczepienia (eksfoliacji) z pęcherzykami kawitacyjnymi wnikającymi w rozszczepienie.
(Opracowanie i zdjęcia:© Tyurnina et al. 2020)

Ultradźwiękowe stanowisko do przygotowania nanokompozytów, np. do produkcji wysokowydajnych klejów.

UIP1000hdT – Ultradźwiękowe stanowisko do przygotowania nanokompozytów, np. do produkcji wysokowydajnych klejów.

W tym filmie pokazujemy 2-kilowatowy system ultradźwiękowy do pracy inline w szafie z możliwością oczyszczania. Firma Hielscher dostarcza urządzenia ultradźwiękowe do prawie wszystkich gałęzi przemysłu, takich jak przemysł chemiczny, farmaceutyczny, kosmetyczny, petrochemiczny oraz do procesów ekstrakcji na bazie rozpuszczalników. Ta oczyszczalna szafa ze stali nierdzewnej jest przeznaczona do pracy w strefach zagrożonych wybuchem. W tym celu szczelna szafa może być oczyszczona przez klienta azotem lub świeżym powietrzem, aby zapobiec przedostaniu się do niej łatwopalnych gazów lub oparów.

Ultradźwięki 2x 1000 W w obudowie z możliwością oczyszczenia do instalacji w strefach zagrożonych wybuchem

Zalety ultradźwiękowego rozpraszania i frezowania nanotechnologii

  • skuteczne nanoprzetwarzanie: skuteczne & oszczędność czasu
  • możliwość dostosowania do konkretnych receptur produktów
  • uniform Processing
  • precyzyjnie sterowanych warunkach procesowych
  • powtarzalne wyniki
  • efektywność kosztowa
  • bezpieczna operacja
  • prosta instalacja, niskie koszty utrzymania
  • liniowe skalowanie do dowolnej objętości
  • przyjazny środowisku
Ultradźwiękowe mieszanie i dyspersja przy wysokim ścinaniu są wykorzystywane do wprowadzania nanonapełniaczy do matryc polimerowych, np. w produkcji klejów o wysokiej wydajności.

Porównanie różnych nanonapełniaczy zdyspergowanych w utwardzaczu (ultradźwięki-US): (a) 0,5 wt% nanowłókna węglowego (CNF); (b) 0,5 wt% CNToxi; (c) 0,5 wt% nanorurki węglowej (CNT); (d) 0,5 wt% CNT półzdyspergowane.
(Opracowanie i zdjęcie: © Zanghellini et al., 2021)

Ultrasonografy o dużej mocy do recepturowania klejów o wysokiej wydajności

Hielscher Ultrasonics jest specjalistą w zakresie wysokowydajnych urządzeń ultradźwiękowych do obróbki cieczy i zawiesin. Dyspergatory ultradźwiękowe pozwalają na obróbkę materiałów o dużej lepkości, takich jak żywice o wysokim stopniu wypełnienia oraz zapewniają równomierne rozprowadzenie nanomateriałów w kompozytach.
Precyzyjna kontrola parametrów procesu ultradźwiękowego, takich jak amplituda, energia wejściowa, temperatura, ciśnienie i czas pozwalają na dostosowanie klejów w zakresie nanometrów.
Niezależnie od tego, czy Twoja formuła wymaga dyspersji organicznych lub nieorganicznych nanonapełniaczy, takich jak nanorurki, nanokryształy celulozy (CNC), nanowłókna lub nanometale, Hielscher Ultrasonics ma idealne ustawienia ultradźwiękowe dla Twojej formuły kleju.
Hielscher Ultrasonics’ Przemysłowe procesory ultradźwiękowe mogą dostarczyć bardzo wysokie amplitudy i są w stanie deagglomerować i rozpraszać nanomateriały nawet przy bardzo wysokiej lepkości. Amplitudy do 200µm mogą być z łatwością realizowane w trybie ciągłym 24/7.
Ultradźwięki firmy Hielscher są rozpoznawalne ze względu na ich jakość, niezawodność i solidność. Hielscher Ultrasonics jest firmą posiadającą certyfikat ISO i kładzie szczególny nacisk na ultradźwięki o wysokiej wydajności, charakteryzujące się najnowocześniejszą technologią i łatwością obsługi. Oczywiście, ultradźwięki Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.
Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators:

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
1 do 500mL 10-200mL/min UP100H
10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10-100L 2 do 10L/min UIP4000hdT
b.d. 10-100L/min UIP16000
b.d. większe klaster UIP16000

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Prosimy o skorzystanie z poniższego formularza w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat procesorów ultradźwiękowych, zastosowań i ceny. Chętnie omówimy z Państwem proces i zaproponujemy Państwu system ultradźwiękowy spełniający Państwa wymagania!









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ultradźwiękowe homogenizatory o wysokim ścinaniu są stosowane w laboratoriach, na stanowiskach badawczych, w procesach pilotażowych i przemysłowych.

Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do zastosowań mieszania, dyspergowania, emulgowania i ekstrakcji na skalę laboratoryjną, pilotażową i przemysłową.



Literatura / materiały źródłowe


Ultradźwięki o wysokiej wydajności! Paleta produktów firmy Hielscher obejmuje pełne spektrum od kompaktowych ultradźwięków laboratoryjnych, poprzez urządzenia stołowe, aż po przemysłowe systemy ultradźwiękowe.

Firma Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do wielkość przemysłowa.