Ultrasonic Produção de Condutores Tintas em Grande Escala
- Nanopartículas uniformemente dispersas, como prata, grafeno ou CNTs, com um tamanho de partícula precisamente adaptado, são cruciais para a produção de tintas altamente condutoras.
- dispersores de ultra-sons potentes permitem sintetizar, desaglomerar e distribuir metálico (por exemplo, Ag),-carbono com base (por exemplo, os nanotubos de carbono, grafeno) nanopartículas bem como nanocompósitos com excelente condutividade eléctrica.
- Os dispersores ultrassônicos Hielscher garantem dispersões de alta qualidade, sendo muito eficazes, confiáveis e econômicos.
Ultrasonic dispersão de Condutores Nanopartículas
tinta condutora possui – como seu nome indica – a funcionalidade da condutividade elétrica. Para preparar tintas e revestimentos condutores, os componentes que conduzem eletricidade (cargas condutoras) devem ser muito uniformes dispersos na base da tinta. Nanopartículas como prata, cobre, CNTs, grafeno, grafite, outras partículas revestidas de metal e nanocompósitos são incorporadas para alta condutividade.
Os processadores ultrassônicos criam forças de cisalhamento extremamente intensivas, pelas quais as forças de van der Waals e as ligações moleculares podem ser superadas. A dispersão ultra-sônica é a técnica preferida para dispersar nanopartículas, uma vez que a sonicação fornece uma distribuição de tamanho de grão muito estreita, altas funcionalidades de partículas e resultados reprodutíveis.
Reator de batelada ultra-sônica para a dispersão de nanomateriais em tintas condutoras.
- tintas Nano-prata
- tintas grafeno (com cargas muito elevadas grafeno)
- tintas de cobre (nanofios e nanopartículas)
- tintas CNT
- tintas SWNT
- tintas nano-ouro
- nanocompósitos múltiplas
- Tintas imprimíveis em 3D
- adesivos eletricamente condutores (ECAs)
Ultrasonic dispersão do dielétrico Nanopartículas
A fim de conferir propriedades isolantes em um compósito, partículas dielétricas como SiO2, ZnO, nanocompósitos de alumina-epóxi, entre outros, devem ser dispersas homogeneamente como partículas únicas na matriz. A dispersão ultra-sônica garante que os aglomerados sejam quebrados para que as nanopartículas estejam bem dispersas. Uma distribuição de partículas muito estreita é crucial para obter uma funcionalidade dielétrica confiável do material.
Ultrasonicators de alta potência Hielscher para nanodispersões
sistemas de ultra-sons poderosos assegurar a dispersão de nanopartículas de confiança – em nível de laboratório e de bancada até escala totalmente industrial. em comparação com outros fornecedores ultra-sônicos, o sistema ultrassônico Hielscher é capaz de fornecer amplitudes muito altas de até 200μm – continuously run in 24/7 operation and with simple sonotrode shapes. If an application requires even higher amplitudes and/or very high temperatures, Hielscher offers customized ultrasonic sonotrodes, which can deliver amplitudes of >200µm and inserted into very hot environments (e.g. for sonication of metal melts). The robustness of Hielscher ultrasonic equipment fullfils industrial standards. All our equipment is built for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
A tabela abaixo dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximado de nossos ultrasonicators:
| Volume batch | Quociente de vazão | Dispositivos Recomendados |
|---|---|---|
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 a 20L | 00,2 a 4 L / min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 de 10L / min | UIP4000 |
| n / D. | 10 a 100L / min | UIP16000 |
| n / D. | maior | aglomerado de UIP16000 |
- tamanho de partícula adaptado
- alta condutividade
- cargas de partículas de alta
- baixa a altas viscosidades
- controlo do processo
- fácil processamento
- rápido
- custo benefício
UIP16000 processador ultra-industrial (16kW) para a produção de tintas condutoras
Literatura / Referência
- 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.
Fatos, vale a pena conhecer
Eletricamente condutivo Nanopartículas
Nanopartículas (NPs) oferecem características dos materiais originais, que podem diferir drasticamente de characterics a granel do material. Os nanomateriais vêm em formas múltiplas. Eles podem ter uma proporção extremamente alta aspecto de 1: 1.000.000 (por exemplo nanotubos) ou forma perfeitamente sherical. Ao lado de tubos e esferas, as nanopartículas têm a forma de hastes, fios, filamentos emaranhados, nanoflowers, fibras, flocos e dos pontos.
Tamanho e forma de nanopartículas desempenha um papel importante sobre as propriedades de NPs, tais como resistência à tracção, flexibilidade, termomecânica, condutora, dieléctrico, magnético, e propriedades ópticas. Para conferir essas funcionalidades em compósitos, NPs deve ser dispersos e misturados de modo uniforme para dentro da matriz. Para obter uma tal dispersão de alta qualidade, ultra-sons, é a técnica de dispersão preferido.
Electricamente nanopartículas condutoras são largamente usadas para proporcionar as tintas e os revestimentos a capacidade de conducividade eléctrica. Nano-prata (nano-Ag) é uma das nanopartículas mais utilizados em tintas condutoras. tintas condutoras à base de prata pode ser formulada como tintas à base de água e de tela imprimível, que são flexíveis e vinco resistente.
tintas condutoras
As tintas condutoras são polímeros condutores (polianilina, poliotiofeno ou polipirroles, etc.), que podem ser depositados através de impressão por jacto de tinta, revestimento por centrifugação, etc. As tintas eletro-condutoras comuns podem ser classificadas em três categorias correspondentes aos seus componentes condutores, que podem sejam metais nobres, polímeros condutores ou nanomateriais de carbono. As tintas condutoras têm uma ampla gama de aplicações e são utilizadas na fabricação de eletrônicos, embalagens (PET e filmes plásticos), sensores, antenas, etiquetas / rótulos RFID, telas sensíveis ao toque, displays OLED, aquecedores impressos e muitos outros.
PEDOT: PSS [poli (3,4-etilenodioxitiofeno) poli (estirenossulfonato)] é um da maior parte dos polímeros condutores muito utilizadas, que oferecem além da sua alta condutividade uma aparência transparente. Ao adicionar uma rede de nanotubos de carbono, nanofios de prata e / ou grafeno, a condutividade do PEDOT: PSS pode ser significativamente reforçada. PEDOT modificação: tintas e formulações PSS estão disponíveis para diferentes processos de revestimento e impressão. PEDOT à base de água: PSS tintas são usadas principalmente em revestimento ranhura do cunho, flexografia, rotogravura e impressão jacto de tinta.
Tintas dielétricas
tintas e revestimentos dieléctricos são electricamente não condutor e são utilizados na serigrafia de placas de circuitos electrónicos, a fim de construída uma camada isolante para a protecção e valorização de materiais condutores.
nanopartículas dieléctricas são usados para dar tintas, pastas e revestimentos uma capacidade isolante.
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho de Laboratório para tamanho industrial.