Hielscher Ultrazvukové technológie

Rovnomerne rozptýlené CNTs ultrazvukom

Na využitie výnimočných funkcií uhlíkových nanotrubice (CNTs) musia byť rovnomerne rozptýlené.
Ultrazvukový Rozmetadlá sú najbežnejší nástroj pre distribúciu cnts do vodnej a rozpúšťadlo-založené pozastavenia.
Ultrazvukový disperzačné technológie vytvára dostatočne vysokú šmyku energie na dosiahnutie úplného oddelenia CNTs bez poškodenia nich.

Ultrazvukový rozptyľuje uhlíkové Nanotubes

Výkonný ultrazvukom s sondou typu ultrasonicator. (Kliknite pre zväčšenie!)Uhlíkové nanotrubice (CNTs) majú veľmi vysoký pomer strán a vykazujú nízku hustotu, rovnako ako obrovskú plochu (niekoľko stoviek m2/g), čo im dáva jedinečné vlastnosti, ako je veľmi vysoká pevnosť v ťahu, stuhnutosť, a húževnatosť a veľmi vysoké elektrické a Tepelná vodivosť. Vzhľadom k Van der Waals síl, ktoré priťahujú jednotlivé uhlíkové nanotrubice (CNTs) k sebe, CNTs zariadiť normálne vo zväzkoch alebo skeins. Tieto medzimolekulové sily príťažlivosti sú založené na π-Bond stohovanie fenomén medzi priľahlé nanotrubice známy ako π-stohovanie. Na odvodenie plného prospechu z uhlíkových nanotrubice musia byť tieto aglomeráty disentované a a CNTs sa musí rovnomerne rozložiť v homogénnej disperzii. Intenzívna ultrazvukom vytvára akustickú kavitáciu v kvapalinách. Takto generované miestne šmyku stres prestávky CNT agregáty a rozptýnu ich jednotne v homogénnom odpruženie. Ultrazvukový disperzačné technológie vytvára dostatočne vysokú šmyku energie na dosiahnutie úplného oddelenia CNTs bez poškodenia nich. Dokonca aj pre citlivé SWNTs ultrazvukom je úspešne aplikovaný na vymotat je jednotlivo. Ultrazvukom len prináša dostatočnú úroveň stresu oddeliť SWNT agregáty bez spôsobenia veľa zlomeniny jednotlivých nanotrubice (Huang, Terentjev 2012).

Výhody ultrazvukovej CNT disperzie

  • Jednorozptýlené CNTs
  • Homogénna distribúcia
  • Vysoká účinnosť disperzie
  • Vysoké zaťaženie CNT
  • Žiadna degradácia CNT
  • Rýchle spracovanie
  • presné riadenie procesov
UIP2000hdT-2kW ultrasonicator pre uhlíkové nanotrubice disperzie.

UIP2000hdT – 2kW Výkonný ultrasonicator pre CNT disperzie

Žiadosť o informácie





Vysoko výkonné ultrazvukové systémy pre disperzie CNT

Hielscher Ultrasonics dodáva výkonné a spoľahlivé ultrazvukové zariadenia pre efektívnu disperziu CNTs. Či je potrebné pripraviť malé CNT vzorky na analýzu a R&D alebo budete musieť vyrábať veľké priemyselné množstvo hromadných disperzií, Hielscher je produktový rad ponúka ideálny Ultrazvukový systém pre vaše požiadavky. Z 50W ultrasonicators pre laboratórne až 16kW priemyselné Ultrazvukové jednotky pre komerčné výroby, Hielscher Ultrasonics vás vzťahuje.
Na výrobu vysoko kvalitných uhlíkových nanotube disperzií, parametre procesu musia byť dobre kontrolované. Amplitúda, teplota, tlak a retenčný čas sú najkritickejšie parametre pre rovnomerné distribúciu CNT. Hielscher je ultrasonicators nielen umožňujú presnú kontrolu každého parametra, všetky parametre procesu sú automaticky zaznamenané na integrovanej SD karte digitálne ultrazvukové systémy Hielscher. Protokol každého procesu ultrazvukom pomáha zabezpečiť reprodukovateľné výsledky a konzistentnú kvalitu. Pomocou diaľkového ovládania prehliadača môže používateľ prevádzkovať a monitorovať ultrazvukové zariadenie bez toho, aby bol na umiestnení ultrazvukového systému.
Vzhľadom k tomu, Single-murované uhlíkové nanotrubice (SWNTs) a multi-murované uhlíkové nanotrubice (MWNTs), rovnako ako vybrané vodné alebo rozpúšťadlo médium vyžadujú špecifické spracovateľské intenzity, ultrazvuková amplitúda je kľúčovým faktorom, pokiaľ ide o konečný produkt. Hielscher Ultrasonics’ Priemyselné ultrazvukové procesory môžu dodávať veľmi vysoké, rovnako ako veľmi mierne amplitúdy. Vytvoriť ideálnu amplitúdu pre vaše požiadavky procesu. Dokonca aj amplitúdy až do 200 μm možno ľahko nepretržite spúšťať v 24/7 prevádzke. Pre ešte vyššie amplitúdy, prispôsobené ultrazvukové sonotród sú k dispozícii. Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje prevádzku 24/7 v ťažkých a náročných prostrediach.
Naši zákazníci sú spokojní s vynikajúcou robustnosť a spoľahlivosť Hielscher ultrazvukové systémy. Inštalácia v oblastiach ťažkých aplikácií, náročných prostrediach a prevádzke 24/7 zabezpečuje efektívne a hospodárne spracovanie. Ultrazvukový proces intenzifikácia skracuje čas spracovania a dosahuje lepšie výsledky, t. j. vyššiu kvalitu, vyššie výnosy, inovatívne produkty.
Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:

Objem šarže prietok Odporúčané Devices
0.5 až 1,5 mL neuv VialTweeter
1 až 500mL 10 až 200mL/min UP100H
10 až 2000mL 20 až 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 až 20L 02 až 4 l / min UIP2000hdT
10 až 100L 2 až 10 l / min UIP4000hdT
neuv 10 až 100 l / min UIP16000
neuv väčšia strapec UIP16000

Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!

Požiadajte o ďalšie informácie

Ak chcete požiadať o dodatočné informácie o homogenizácii ultrazvukom, použite nižšie uvedený formulár. Radi Vám ponúkame ultrazvukový systém spĺňajúci Vaše požiadavky.









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


Hielscher ultrazvukom vyrába high-výkon ultrasonicators pre sonochemical aplikácie.

Vysoko výkonové ultrazvukové procesory z laboratória do pilotného a priemyselného rozsahu.

Literatúra / Referencie

  • 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.



Fakty stojí za to vedieť

uhlíkových nanotrubičiek

Uhlíkové nanotrubice (CNTs) sú súčasťou špeciálnej triedy jednorozmerných uhlíkových materiálov, vykazujúce výnimočné mechanické, elektrické, tepelné a optické vlastnosti. Sú hlavnou zložkou, ktorá sa používa pri vývoji a výrobe moderných nanomateriálov, ako sú nano-kompozitné materiály, vystužené polyméry atď., a preto sa používajú v najmodernových technológiách. Cnts vystavujú veľmi vysokú pevnosť v ťahu, vynikajúce tepelné prenosové vlastnosti, nízkopásmové medzery a optimálnu chemickú a fyzickú stabilitu, čo robí nanotrubice sľubnú aditívnu látku pre rozmanité materiály.
V závislosti na ich štruktúre, CNTS sú odlíšené do Single-murované uhlíkové nanotrubice (SWNTs), Double-murované uhlíkové nanotrubice (DWCNTs), a multi-murované uhlíkové nanotrubice (MWNTs).
SWNTs sú duté, dlhé valcové rúrky vyrobené z jedného atómu-hustej uhlíkovej steny. Atómový list z uhlíkov je usporiadaný v plástu mreža. Často sú koncepčne porovnané s rolovými listami jednovrstvového grafitu alebo Graphene.
DWCNTs sa skladá z dvoch Single-Walled nanotrubice, s jedným vnorené v rámci druhej.
MWNTs sú CNT formulár, kde viac Single-Walled uhlíkové nanotrubice sú vnorené vnútri navzájom. Vzhľadom k tomu, ich priemer sa pohybuje medzi 3-30 nm a ako môžu rásť niekoľko cm dlhé, ich pomer strán sa môže pohybovať medzi 10 a 10 000 000. V porovnaní s uhlíkové nanovlákna, MWNTs majú inú štruktúru stien, menší Vonkajší priemer, a dutý interiér. Bežne používané priemyselne dostupné napísali MWNTs sú napríklad Baytubes® C150P, Nanocyl® NC7000, Arkema Graphistrength® C100, a FutureCarbon CNT-MW.
Syntéza CNTs: CNTs môže byť produkovaný metódou plazmovej syntézy alebo metóda odparovania oblúka, laserová ablácia metóda, tepelná syntéza proces, chemické pary depozície (CVD) alebo plazmové-Vylepšené chemické pary depozície.
Funkcionalizácia CNTs: Ak chcete zlepšiť vlastnosti uhlíkových nanotrubice a urobiť ich tak vhodnejšie pre konkrétnu aplikáciu, CNTs sú často funkcie, napríklad pridaním karboxylovej kyseliny (-COOH) alebo hydroxylové (-Oh) skupiny.

CNT Disperzačné prísady

Niekoľko rozpúšťadiel, ako sú super kyseliny, iónové kvapaliny, a N-cyklohexyl-2-pyrrolidnone sú schopné pripraviť relatívne vysoko koncentračné disperzie CNTs, zatiaľ čo najbežnejšie rozpúšťadlá pre nanotubes, ako je N-metyl-2-pyrrolidone (NMP), dimetylformamid (DMF) a 1,2-dichrolobenzén, môžu rozptýliť nanotuby len pri veľmi nízkych koncentráciách (napr. typicky <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]

Použitie disperzií CNT

Na využitie výhod CNTs sa musia rozptýliť do kvapaliny, ako sú polyméry, rovnomerne rozptýlené CNTs sa používajú na výrobu vodivých plastov, displejov z tekutých kryštálov, organických svetelných diód, dotykových obrazoviek, flexibilných displejov, solárnych článkov , vodivé atramenty, statické riadiace materiály, vrátane filmov, peny, vlákien a tkanín, polymérnych náterov a lepidiel, vysokovýkonných polymérových kompozitov s výnimočnou mechanickou pevnosťou a húževnatosťou, polymérne/CNT kompozitných vlákien, ľahké a antistatické materiály.