Ngjitës nano-përçues për elektronika me performancë të lartë

Dispersuesit tejzanor përdoren si teknikë e besueshme e përzierjes dhe bluarjes në prodhimin e ngjitësve me performancë të lartë për elektronikë dhe nano-elektronikë me performancë të lartë. Në prodhimin e elektronikës me performancë të lartë, ngjitësit si ngjitësit nano-përçues janë në kërkesë të lartë. Ngjitës të tillë me performancë të lartë përdoren p.sh. si ndërlidhje alternative dhe mund të zëvendësojnë saldimin e kallajit/plumbit.

Ngjitës me Performancë të Lartë për Elektronikë me Performancë të Lartë

Për prodhimin e elektronikës me performancë të lartë, kërkohen ngjitës me ngjitshmëri të lartë metalike dhe përçueshmëri të nxehtësisë për shkëputjen dhe izolimin e nxehtësisë. Nano-grimcat si argjendi, nikeli, grafeni, oksidi i grafenit dhe nanotubat e karbonit (CNT) shpesh përfshihen në rrëshirat epoksi dhe polimeret për të marrë vetitë funksionale të dëshiruara si përçueshmëria elektrike ose izolimi, përçueshmëria e nxehtësisë, forca në tërheqje, moduli dhe fleksibiliteti i Young. . Ngjitës me performancë të lartë të zhvilluara për mbushës metalikë me përdorim elektronik me performancë të lartë (të tilla si nanogrimcat e argjendit, ari, nikelit ose bakrit) për të siguruar përçueshmëri elektrike. Për të zhbllokuar vetitë e jashtëzakonshme të këtyre materialeve, madhësia e tyre duhet të reduktohet në shkallë nano. Meqenëse reduktimi i madhësisë dhe shpërndarja e nanogrimcave është një detyrë sfiduese, një teknologji e fuqishme bluarjeje dhe shpërndarjeje është çelësi për formulime të suksesshme ngjitëse.

Shpërndarja tejzanor ofron avantazhe të ndryshme kur krahasohet me teknikat tradicionale të përzierjes dhe bluarjes. Për shkak të besueshmërisë dhe efektivitetit të tij, sonikimi është krijuar në përpunimin e nanomaterialeve dhe mund të gjendet në çdo industri ku nano-grimcat sintetizohen dhe/ose inkorporohen në lëngje. Prandaj, ultratingulli është teknika ideale për prodhimin e ngjitësve nano-përçues që përmbajnë nano-mbushës si nanogrimca, nanotela ose nanotuba karboni dhe monoshtresa grafeni (nanofletë).
ECA-të: Një shembull i spikatur është formulimi i ngjitësve përçues elektrik (ECA), të cilët janë përbërës të bërë nga një matricë polimerike dhe mbushës elektrik përçues. Për të formuluar një ngjitës me performancë të lartë për aplikime elektronike, një rrëshirë polimerike (p.sh., epoksi, silikoni, poliimidi) duhet të ofrojë funksione fizike dhe mekanike si ngjitja, forca mekanike, forca në goditje, ndërsa mbushësi metalik (p.sh. nano -argjendi, nano-ari, nano-nikeli ose nano-bakri) krijon përçueshmëri elektrike superiore. Për ngjitësit me veti izoluese, mbushësit me bazë minerale inkorporohen në përbërjen ngjitëse.

Para dhe pas sonication: Kurbë e gjelbër tregon madhësinë e grimcave para sonication, kurba e kuqe është shpërndarja e madhësisë së grimcave silicë shpërndarë ultrasonically.

Shpërndarja tejzanor e Nanomaterialeve në Ngjitës Viskoze

Homogjenizuesit tejzanor janë shumë efikas kur grumbullimet e grimcave, agregatet dhe madje edhe grimcat kryesore duhet të zvogëlohen në mënyrë të besueshme në madhësi. Avantazhi i mikserëve tejzanor është aftësia e tyre për të bluar grimcat deri në madhësi më të vogla dhe më uniforme të grimcave, pavarësisht nëse grimcat mikron ose nano synohen si rezultat i procesit. Ndërsa teknologjitë e tjera si miksera me teh ose rotor-stator, homogjenizues me presion të lartë, mullinj me rruaza etj. tregojnë të meta të tilla si paaftësia për të prodhuar nanogrimca të vogla në mënyrë uniforme, ndotje nga media bluarëse, hundë të bllokuara dhe konsum i lartë energjie, dispersuesit tejzanor përdorin parimin e punës e kavitacionit akustik. Kavitacioni i gjeneruar me ultratinguj është demonstruar si shumë efikas, me efikasitet energjetik dhe i aftë të shpërndajë edhe materiale shumë viskoze siç janë pastat me nanogrimca.

Si funksionon shpërndarja tejzanor?

Forcat prerëse kavitacionale dhe rrjedhat e lëngshme i përshpejtojnë grimcat në mënyrë që ato të përplasen me njëra-tjetrën. Kjo njihet si përplasje ndërpartikulare. Vetë grimcat veprojnë si një mjet bluarjeje, i cili shmang ndotjen nga bluarja e rruazave dhe procesi i mëpasshëm i ndarjes, i cili është i nevojshëm kur përdoren mullinj konvencionale me rruaza. Meqenëse grimcat shpërbëhen nga përplasja e grimcave me shpejtësi shumë të larta deri në 280 m/sek, ndaj grimcave zbatohen forca jashtëzakonisht të larta, të cilat për këtë arsye ndahen në fraksione të vogla. Fërkimi dhe erozioni u japin atyre fragmenteve të grimcave një sipërfaqe të lëmuar dhe formë uniforme. Kombinimi i forcave prerëse dhe përplasjes ndër grimcash i japin homogjenizimit dhe shpërndarjes tejzanor avantazhin e favorshëm duke dhënë pezullime dhe dispersione koloidale shumë homogjene!
Një përfitim tjetër i forcave me prerje të lartë të krijuara nga ultrasonikët është efekti i rrallimit me prerje. Për shembull, rrëshirat epokside të përgatitura në mënyrë tejzanor të mbushura me CNT të oksiduara tregojnë sjellje të hollimit me prerje. Meqë hollimi me prerje ul përkohësisht viskozitetin e lëngut, lehtësohet përpunimi i përbërjeve viskoze.

Një sekuencë me shpejtësi të lartë (nga a në f) kornizash që ilustrojnë shtresimin sono-mekanik të një flake grafiti në ujë duke përdorur UP200S, një ultrasonikator 200 W me sonotrode 3 mm. Shigjetat tregojnë vendin e ndarjes (eksfolimit) me flluska të kavitacionit që depërtojnë në çarje.
(Studimi dhe fotografitë:© Tyurnina et al. 2020)

Krahasimi i nanombushësve të ndryshëm të shpërndarë në ngurtësues ( ultratinguj - SHBA): (a) 0,5 wt% nanofibër karboni (CNF); (b) 0,5 wt% CNToxi; (c) nanotubi karboni 0,5 wt% (CNT); (d) 0,5 wt% CNT gjysmë i shpërndarë.
(Studimi dhe fotografia: © Zanghellini et al., 2021)

Ultrasonikë me fuqi të lartë për formulimin e ngjitësve me performancë të lartë

Hielscher Ultrasonics është specialist kur bëhet fjalë për pajisjet tejzanor me performancë të lartë për përpunimin e lëngjeve dhe slurit. Dispersuesit tejzanor lejojnë përpunimin e materialeve shumë viskoze, të tilla si rrëshirat shumë të mbushura dhe sigurojnë shpërndarjen uniforme të nanomaterialeve brenda përbërjeve.
Kontrolli i saktë mbi parametrat e procesit tejzanor si amplituda, energjia hyrëse, temperatura, presioni dhe koha lejojnë përshtatjen e ngjitësve në rangun e nanometrit.
Pavarësisht nëse formulimi juaj kërkon shpërndarjen e nano-mbushësve organikë ose inorganik si nanotubat, nano-kristalet celuloze (CNC), nanofibrat ose nano-metalet, Hielscher Ultrasonics ka konfigurimin ideal tejzanor për formulimin tuaj ngjitës.
Hielscher Ultrasonics’ Përpunuesit industrialë tejzanor mund të japin amplituda shumë të larta dhe janë në gjendje të deaglomerojnë dhe shpërndajnë nanomaterialet edhe në viskozitete shumë të larta. Amplituda deri në 200µm mund të ekzekutohen lehtësisht vazhdimisht në funksionim 24/7.
Ultrasonikët Hielscher njihen për cilësinë, besueshmërinë dhe qëndrueshmërinë e tyre. Hielscher Ultrasonics është një kompani e certifikuar ISO dhe i kushton theks të veçantë ultratingujve me performancë të lartë që paraqesin teknologjinë më të fundit dhe lehtësinë ndaj përdoruesit. Sigurisht, ultrasonikët Hielscher janë në përputhje me CE dhe plotësojnë kërkesat e UL, CSA dhe RoHs.
Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonicators tonë: