Hielscher Ultrazvočna tehnologija

Enakomerno razpršene CNTs z Ultrasonication

Da bi izkoristili izjemne funkcionalnosti ogljikovih nanocevi (CNTs), morajo biti homogeno dispergirani.
Ultrazvočni dispergirni so najpogostejše orodje za distribucijo CNTs v vodne in topila na osnovi suspenzije.
Ultrazvočni disperzijskih tehnologija ustvarja dovolj visoke strižne energije za doseganje popolne ločitve CNTs ne da bi jih poškodovali.

Ultrasonic razpršitvijo ogljikovih nanocevk

Zmogljiva ultrazvočno razbijanje s sondo tipa ultrasonicator. (Kliknite za povečavo!)Ogljikove nanocevke (CNTs) imajo zelo visoko razmerje širina in kažejo nizko gostoto, kot tudi ogromno površino (več sto m2/g), ki jim daje edinstvene lastnosti, kot so zelo visoko natezno trdnost, togost, in žilavost in zelo visoko električno in toplotno prevodnost. Zaradi van der Waals sil, ki privabljajo enotne ogljikove nanocevke (CNTs) med seboj, CNTs poskrbi običajno v svežnjev ali skeins. Te medmolekularne sile privlačnosti temeljijo na π-obveznic zlaganje pojav med sosednjimi nanocevke znan kot π-zlaganje. Da bi v celoti izkoristili ogljikove nanocevke, je treba te aglomerate ločiti, CNTs pa je treba enakomerno porazdeliti v homogeno disperzijo. Intenzivna ultrasonication ustvarja akustično kavitacijo v tekočinah. S tem nastajajo lokalni strižni stres odmori CNT agregatov in jih enakomerno razpršijo v homogeno vzmetenje. Ultrazvočni disperzijskih tehnologija ustvarja dovolj visoke strižne energije za doseganje popolne ločitve CNTs ne da bi jih poškodovali. Tudi za občutljive swnts ultrazvoka se uspešno uporablja za razvozlati jih posamično. Ultrasonication samo zagotavlja zadostno raven stresa za ločevanje swnt agregatov brez povzročanja veliko zlom posameznih nanocevke (Huang, terentjev 2012).

Prednosti ultrazvočne CNT disperzija

  • Enkratne razpršene CNTs
  • Homogena porazdelitev
  • Visoka učinkovitost disperzije
  • Visoko CNT nakladanjih
  • Brez poslabšanja CNT
  • hitro obdelavo
  • natančna kontrola procesov
UIP2000hdT-2kW ultrasonicator za ogljikove nanocevke disperzije.

UIP2000hdT – 2kW močan ultrasonicator za CNT disperzije

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Visoko zmogljivih ultrazvočnih sistemov za CNT disperzije

Hielscher Ultrazvočna dobavlja močne in zanesljive ultrazvočne opreme za učinkovito disperzijo CNTs. Ali morate pripraviti majhne vzorce CNT za analizo in R&D ali imate za izdelavo velikih industrijskih serij v razsutem stanju disperzij, izdelkov Hielscher ' s ponuja idealno ultrazvočni sistem za vaše zahteve. Iz 50W ultrasonicators za laboratorij do 16kW industrijskih ultrazvočnih enot za komercialno proizvodnjo, Hielscher Ultrazvočna si pokril.
Za proizvodnjo visoko kakovostnih ogljikovih nanocevne disperzije morajo biti parametri procesa dobro nadzorovani. Amplitudo, temperatura, tlak in retencijski čas so najbolj kritični parametri za celo distribucijo CNT. Ultrasonicators Hielscher je ne le omogočajo natančen nadzor vsakega parametra, vsi procesni parametri se samodejno evidentirajo na integrirano kartico SD za digitalne ultrazvočne sisteme Hielscher je. Protokol vsakega procesa ultrazvoka pomaga zagotoviti ponovljive rezultate in dosledno kakovost. Prek daljinskega nadzora brskalnika lahko uporabnik deluje in spremlja ultrazvočno napravo, ne da bi na lokaciji ultrazvočni sistem.
Ker enobobzidane ogljikove nanocevke (SWNTs) in multi-obzidane ogljikove nanocevke (MWNTs), kot tudi izbrano vodno ali topilo medij zahtevajo specifične intenzivnosti obdelave, ultrazvočni amplitude je ključni dejavnik, ko gre za končni izdelek. Hielscher Ultrazvočna’ industrijski ultrazvočni procesorji lahko poda zelo visoko, kot tudi zelo blage amplitude. Vzpostaviti idealno amplitudo za vaše zahteve procesa. Celo amplitudi do 200 μm je mogoče enostavno neprekinjeno teči v 24/7 operaciji. Za še višje amplitude, prilagojene ultrazvočne sonotrodes so na voljo. Robustnost Hielscher je Ultrazvočna oprema omogoča 24/7 delovanje na težka in v zahtevnih okoljih.
Naše stranke so zadovoljni z izjemno robustnost in zanesljivost sistemov Hielscher ultrazvočne. Namestitev na področjih težkih aplikacij, zahtevnih okoljih in 24/7 delovanje zagotavlja učinkovito in gospodarno obdelavo. Ultrazvočni proces intenzifikacije zmanjšuje čas obdelave in dosega boljše rezultate, tj višjo kakovost, višje donose, inovativne izdelke.
V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators:

serija Volume Pretok Priporočena naprave
00,5 do 1,5 ml ni podatkov VialTweeter
1 do 500ml 10 do 200 ml / min UP100H
10 do 2000 ml 20 do 400ml / min UP200Ht, UP400St
00,1 do 20L 00,2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10L / min UIP4000hdT
ni podatkov 10 do 100L / min UIP16000
ni podatkov večja gruča UIP16000

Kontaktiraj nas! / Vprašajte nas!

Vprašajte za več informacij

Prosimo, uporabite spodnji obrazec, če želite zahtevati dodatne informacije o ultrazvočni homogenizaciji. Z veseljem vam bomo ponudili ultrazvočni sistem, ki bo ustrezal vašim zahtevam.









Prosimo, upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Hielscher Ultrazvočna izdeluje visoko zmogljivih ultrasonicators za sonokemijske aplikacije.

Visoke moči ultrazvočni procesorji iz laboratorija v pilotno in industrijsko lestvico.

Literatura / Reference

  • 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.



Dejstva je treba vedeti

ogljikove nanocevke

Ogljikove nanocevke (CNTs) so del posebnega razreda enodimenzionalnih ogljikovih materialov, ki kažejo izjemne mehanske, električne, toplotne in optične lastnosti. So glavni sestavni del, ki se uporablja za razvoj in proizvodnjo naprednih nanomaterialov, kot so Nano-kompoziti, ojačani polimeri itd in se zato uporabljajo v najsodobnejših tehnologijah. Cnts izpostavljajo zelo visoko natezno trdnost, vrhunsko toplotno prenos lastnosti, nizko-band vrzeli in optimalno kemično in fizično stabilnost, zaradi česar nanocevke obetaven dodatek za mnogovrstne materiale.
Glede na njihovo strukturo, so CNTS razlikovati v enobobzidane ogljikove nanocevke (SWNTs), dvojno obzidane ogljikove nanocevke (DWCNTs), in multi-stenami ogljikove nanocevke (MWNTs).
SWNTs so votli, dolge cilindrične cevi iz enega atoma debel ogljikov zid. Atomski list ogljikovodikov je urejen v mrežo satja. Pogosto so konceptualno v primerjavi z valjanih listov enoslojne grafita ali Graphene.
DWCNTs so sestavljeni iz dveh enojnih stenami nanotubes, z eno ugnezdena v drugi.
MWNTs so CNT obliki, kjer je več enobobzidane ogljikove nanocevke ugnezdene znotraj drug drugega. Ker je njihov premer giblje med 3 – 30 nm in ker lahko rastejo več cm dolgo, se lahko razmerje med širino in višino razlikuje med 10 in 10.000.000. V primerjavi z ogljikovimi nanovlakni, MWNTs imajo drugačno steno strukturo, manjši zunanji premer, in votlo notranjost. Običajno uporabljajo industrijsko na voljo vnesli MWNTs so npr Baytubes® C150P, Nanocyl® NC7000, Arkema Graphistrength® C100, in FutureCarbon CNT-MW.
Sinteza CNTs: CNTs se lahko proizvaja s plazemsko metodo sinteze ali Arc razrešnice izhlapevanje metoda, laser ablacijo metoda, toplotna sinteza proces, kemično odlaganje hlapov (CVD) ali plazme okrepljeno kemične pare odlaganje.
Funkcionalizacija CNTs: Da bi izboljšali značilnosti ogljikovih nanocevi in jih tako bolj primerni za posebno uporabo, so cnts pogosto funkcionaliziran, na primer z dodajanjem karboksilne kisline (-COOH) ali hidroksi (-oh) skupine.

CNT razprševanje dodatkov

Nekaj topil, kot so super kisline, ionske tekočine, in N-Cikloheksil-2-pyrrolidnone so sposobni pripraviti razmeroma visoko koncentracijo disperzije CNTs, medtem ko najpogostejši topila za nanocevi, kot so N-metil-2-pyrrolidone (NMP), dimetilformamid (DMF) in 1,2-dichrolobenzen, se lahko nanocevke razpršijo le pri zelo nizkih koncentracijah (npr. običajno <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]

Uporaba disperzij CNT

Če želite uporabiti prednosti CNTs, jih je treba razpršiti v tekočino, kot so polimeri, enakomerno razpršene CNTs se uporabljajo za proizvodnjo prevodne plastike, tekoči kristali zasloni, organske svetleče diode, zasloni na dotik, prilagodljivi zasloni, sončne celice , prevodne barve, statični kontrolni materiali, vključno s filmi, pene, vlakna, in tkanine, polimerni premazi in lepila, visoko zmogljivih polimernih kompozitov z izjemno mehansko trdnost in žilavost, polimernih/CNT kompozitnih vlaken, kot tudi lahkih in antistatičnih materialov.