Ultrazvuková výroba vodivých atramentov vo veľkom meradle
- Rovnomerne rozptýlené nanočastice, ako je striebro, grafén alebo CNT s presne prispôsobenou veľkosťou častíc, sú kľúčové pre výrobu vysoko vodivých atramentov.
- Výkonné ultrazvukové dispergátory umožňujú syntetizovať, deaglomerovať a distribuovať kovové (napr. Ag), uhlíkové (napr. CNT, grafén) nanočastice, ako aj nanokompozity s vynikajúcou elektrickou vodivosťou.
- Ultrazvukové dispergátory Hielscher zaisťujú vysoko kvalitné disperzie a zároveň sú veľmi efektívne, spoľahlivé a nákladovo efektívne.
Ultrazvuková disperzia vodivých nanočastíc
Vodivý atrament má – ako naznačuje jeho názov – funkčnosť elektrickej vodivosti. Na prípravu vodivých atramentov a náterov musia byť komponenty, ktoré vedú elektrinu (vodivé plnivá), veľmi rovnomerne rozptýlené do atramentovej základne. Pre vysokú vodivosť sú začlenené nanočastice, ako je striebro, meď, CNT, grafén, grafit, iné častice potiahnuté kovom a nanokompozity.
Ultrazvukové procesory vytvárajú extrémne intenzívne šmykové sily, pomocou ktorých je možné prekonať van der Waalsove sily a molekulárne väzby. Ultrazvuková disperzia je preferovanou technikou na rozptýlenie nanočastíc, pretože sonikácia poskytuje veľmi úzku distribúciu veľkosti zŕn, vysoké funkcie častíc a reprodukovateľné výsledky.
- Nano-strieborné atramenty
- Grafénové atramenty (s veľmi vysokým zaťažením grafénom)
- Medené atramenty (nanodrôty a nanočastice)
- Atramenty CNT
- Atramenty SWNT
- Nano-zlaté atramenty
- Rozmanité nanokompozity
- Atramenty na 3D tlač
- elektricky vodivé lepidlá (ECA)
Ultrazvuková disperzia dielektrických nanočastíc
Aby sa kompozitu dodali izolačné vlastnosti, dielektrické častice, ako sú SiO2, ZnO, nanokompozity oxidu hlinitého a epoxidu, musia byť homogénne rozptýlené ako jednotlivé častice do matrice. Ultrazvuková dispergácia zaisťuje, že aglomeráty sú rozbité, takže nanočastice sú dobre rozptýlené. Veľmi úzka distribúcia častíc je rozhodujúca pre získanie spoľahlivej dielektrickej funkčnosti materiálu.
Vysokovýkonné ultrazvukové prístroje Hielscher pre nanodisperzie
Výkonné ultrazvukové systémy zaisťujú spoľahlivú disperziu nanočastíc – na laboratórnej a stolovej úrovni až po plne priemyselné meradlo. v porovnaní s inými dodávateľmi ultrazvuku sú ultrazvukové systémy Hielscher schopné poskytnúť veľmi vysoké amplitúdy až 200 μm – 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.
Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov:
Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
---|---|---|
10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
0.1 až 20 l | 00,2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000 |
N.A. | 10 až 100 l/min | UIP16000 |
N.A. | väčší | Zhluk UIP16000 |
- Prispôsobená veľkosť častíc
- vysoká vodivosť
- Vysoké zaťaženie časticami
- nízka až vysoká viskozita
- Riadenie procesov
- jednoduché spracovanie
- Rýchly
- Nákladovo efektívne

Priemyselný ultrazvukový procesor UIP16000 (16kW) na výrobu vodivých atramentov
Literatúra / Referencie
- 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.
Fakty, ktoré stoja za to vedieť
elektricky vodivé nanočastice
Nanočastice (NP) ponúkajú jedinečné vlastnosti materiálu, ktoré sa môžu drasticky líšiť od objemových vlastností materiálu. Nanomateriály majú rozmanité tvary. Môžu mať extrémne vysoký pomer strán 1:1 000 000 (napr. nanotrubice) alebo dokonale šerifický tvar. Okrem trubíc a guľôčok majú nanočastice formu tyčiniek, drôtov, fúzov, nanokvetov, vlákien, vločiek a bodiek.
Veľkosť a tvar nanočastíc zohrávajú dôležitú úlohu, pokiaľ ide o vlastnosti NP, ako je pevnosť v ťahu, pružnosť, termomechanické, vodivé, dielektrické, magnetické a optické vlastnosti. Aby sa tieto funkcie dostali do kompozitov, NP musia byť rozptýlené a rovnomerne zmiešané do matice. Na získanie takejto vysoko kvalitnej disperzie je preferovanou dispergujúcou technikou ultrazvuk.
Elektricky vodivé nanočastice sa široko používajú na to, aby atramenty a povlaky získali kapacitu elektrickej vedenia. Nano-striebro (nano-Ag) je jedným z najpoužívanejších nanoplnív vo vodivých atramentoch. Vodivé atramenty na báze striebra môžu byť formulované ako atramenty na vodnej báze a sieťotlačové atramenty, ktoré sú flexibilné a odolné proti pokrčeniu.
Vodivé atramenty
Vodivé atramenty sú vodivé polyméry (polyanilín, polytiofén alebo polypyrróly atď.), ktoré sa môžu nanášať atramentovou tlačou, odstreďovaním atď. Bežné elektrovodivé atramenty možno rozdeliť do troch kategórií zodpovedajúcich ich vodivým zložkám, ktorými môžu byť buď ušľachtilé kovy, vodivé polyméry alebo uhlíkové nanomateriály. Vodivé atramenty majú široký rozsah použitia a používajú sa pri výrobe elektroniky, obalov (PET a plastové fólie), senzorov, antén, RFID tagov/štítkov, dotykových obrazoviek, OLED displejov, tlačených ohrievačov a mnohých ďalších.
PEDOT:PSS [poly(3,4-etyléndioxytiofén)poly(styrénsulfonát)] je jedným z najpoužívanejších vodivých polymérov, ktorý okrem vysokej vodivosti ponúka aj priehľadný vzhľad. Pridaním siete uhlíkových nanotrubíc, strieborných nanodrôtov a/alebo grafénu je možné výrazne zvýšiť vodivosť PEDOT:PSS. Modifikované atramenty a formulácie PEDOT:PSS sú k dispozícii pre rôzne procesy nanášania a tlače. Atramenty PEDOT:PSS na vodnej báze sa používajú hlavne pri povrchovej úprave štrbinových foriem, flexografii, hĺbkotlači a atramentovej tlači.
Dielektrické atramenty
Dielektrické atramenty a povlaky sú elektricky nevodivé a používajú sa pri sieťotlači dosiek elektronických obvodov na vytvorenie izolačnej vrstvy na ochranu a vylepšenie vodivých materiálov.
Dielektrické nanočastice sa používajú na to, aby atramenty, pasty a povlaky získali izolačnú schopnosť.

Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do priemyselná veľkosť.