Prodhimi me ultratinguj i bojërave përçuese në shkallë të gjerë
- Nanogrimcat e shpërndara në mënyrë të njëtrajtshme, si argjendi, grafeni ose CNT-të, me madhësi grimcash të përshtatur me saktësi, janë thelbësore për prodhimin e bojërave me përçueshmëri të lartë.
- Disperguesit e fuqishëm me ultratinguj mundësojnë sintetizimin, çaglomerimin dhe shpërndarjen e nanogrimcave metalike (p.sh. Ag), të nanogrimcave me bazë karboni (p.sh. CNT, grafen), si dhe të nanokompoziteve me përçueshmëri elektrike të shkëlqyer.
- Disperguesit me ultratinguj Hielscher sigurojnë dispersione me cilësi të lartë, duke qenë njëkohësisht shumë efektivë, të besueshëm dhe ekonomikë.
Dispergimi me ultratinguj i nanogrimcave përçuese
Boja përçuese ka – siç tregon emri i saj – funksionin e përçimit të elektricitetit. Për të përgatitur bojëra dhe veshje përçuese, përbërësit që përçojnë elektricitetin (mbushësit përçues) duhet të dispergohen në mënyrë shumë të njëtrajtshme në bazën e bojës. Nanogrimca si argjendi, bakri, CNT-të, grafeni, grafiti, grimca të tjera të veshura me metal dhe nanokompozite përfshihen për të arritur përçueshmëri të lartë.
Procesorët me ultratinguj krijojnë forca prerëse jashtëzakonisht intensive, me anë të të cilave mund të kapërcehen forcat e van der Waals-it dhe lidhjet molekulare. Dispergimi me ultratinguj është teknika e parapëlqyer për dispergimin e nanogrimcave, pasi trajtimi me ultratinguj jep një shpërndarje shumë të ngushtë të madhësisë së grimcave, funksionalitet të lartë të grimcave dhe rezultate të riprodhueshme.
Reaktor me ultratinguj për përpunim me tufa për dispergimin e nanomaterialeve në bojëra përçuese.
- Bojërave me nanoargjend
- Bojërave me grafen (me përmbajtje shumë të lartë grafeni)
- Bojërave me bakër (nanotela dhe nanogrimca)
- Bojërave me CNT
- Bojërave me SWNT
- Bojërave me nanoar
- Nanokompoziteve të shumëllojshme
- Bojërave për printim 3D
- Ngjitësve përçues të elektricitetit (ECA)
Dispergimi me ultratinguj i nanogrimcave dielektrike
Për t’i dhënë një kompoziti veti izoluese, grimcat dielektrike si SiO2, ZnO dhe nanokompozitet aluminë-epoksi, ndër të tjera, duhet të dispergohen në mënyrë homogjene si grimca të veçanta në matricë. Dispergimi me ultratinguj siguron shpërbërjen e aglomerateve, në mënyrë që nanogrimcat të dispergohen mirë. Një shpërndarje shumë e ngushtë e grimcave është thelbësore për të arritur një funksionalitet dielektrik të besueshëm të materialit.
Pajisjet me ultratinguj Hielscher me fuqi të lartë për nanodispersione
Sistemet e fuqishme me ultratinguj sigurojnë dispergimin e besueshëm të nanogrimcave – nga niveli laboratorik dhe ai i pajisjeve të tavolinës deri në shkallë plotësisht industriale. Krahasuar me furnizuesit e tjerë të pajisjeve me ultratinguj, sistemet me ultratinguj Hielscher janë në gjendje të japin amplituda shumë të larta deri në 200µm – duke funksionuar vazhdimisht 24/7 dhe me sonotroda me forma të thjeshta. Nëse një aplikim kërkon amplituda edhe më të larta dhe/ose temperatura shumë të larta, Hielscher ofron sonotroda të personalizuara me ultratinguj, të cilat mund të japin amplituda >200µm dhe të futen në mjedise shumë të nxehta (p.sh. për trajtimin me ultratinguj të metaleve të shkrira). Qëndrueshmëria e pajisjeve me ultratinguj Hielscher përmbush standardet industriale. Të gjitha pajisjet tona janë ndërtuar për funksionim 24/7 nën ngarkesa të rënda dhe në mjedise kërkuese.
Tabela më poshtë ju jep një ide për kapacitetin e përafërt të përpunimit të pajisjeve tona me ultratinguj:
| Vëllimi i tufës | Prurja | Pajisjet e rekomanduara |
|---|---|---|
| 10 deri në 2000mL | 20 deri në 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 deri në 20L | 0,2 deri në 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 deri në 100L | 2 deri në 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 deri në 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | më e lartë | grup pajisjesh UIP16000 |
- madhësi grimcash e përshtatur
- përçueshmëri e lartë
- përmbajtje e lartë grimcash
- viskozitete nga të ulëta në të larta
- kontroll i procesit
- përpunim i lehtë
- i shpejtë
- ekonomik
Procesor industrial me ultratinguj UIP16000 (16kW) për prodhimin e bojërave përçuese
Literaturë / Referencë
- 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.
Fakte që ia vlen të dihen
Nanogrimcat përçuese të elektricitetit
Nanogrimcat (NP) ofrojnë karakteristika unike të materialit, të cilat mund të ndryshojnë në mënyrë drastike nga karakteristikat e materialit në masë. Nanomaterialet shfaqen në forma të shumëllojshme. Ato mund të kenë një raport përmasash jashtëzakonisht të lartë prej 1:1 000 000 (p.sh. nanotubat) ose formë përsosmërisht sferike. Përveç tubave dhe sferave, nanogrimcat kanë formën e shufrave, telave, fijeve kristalore, nanoluleve, fibrave, fletëzave dhe pikave.
Madhësia dhe forma e nanogrimcave luajnë një rol të rëndësishëm në vetitë e NP-ve, si rezistenca në tërheqje, fleksibiliteti, vetitë termomekanike, përçuese, dielektrike, magnetike dhe optike. Për t’u dhënë kompoziteve këto funksionalitete, NP-të duhet të dispergohen dhe të përzihen në mënyrë të njëtrajtshme në matricë. Për të përftuar një dispersion me cilësi kaq të lartë, trajtimi me ultratinguj është teknika e parapëlqyer e dispergimit.
Nanogrimcat përçuese të elektricitetit përdoren gjerësisht për t’u dhënë bojërave dhe veshjeve aftësinë e përçimit të elektricitetit. Nanoargjendi (nano-Ag) është një nga nanombushësit më të përdorur në bojërat përçuese. Bojërat përçuese me bazë argjendi mund të formulohen si bojëra me bazë uji dhe të printueshme me serigrafi, të cilat janë fleksibile dhe rezistente ndaj rrudhosjes.
Bojërat përçuese
Bojërat përçuese janë polimere përçuese (polianilinë, politiofen ose polipirole etj.), të cilat mund të depozitohen përmes printimit me spërkatje boje, veshjes me centrifugim etj. Bojërat e zakonshme përçuese të elektricitetit mund të klasifikohen në tri kategori sipas përbërësve të tyre përçues, të cilët mund të jenë metale fisnike, polimere përçuese ose nanomateriale karboni. Bojërat përçuese kanë një gamë të gjerë aplikimesh dhe përdoren në prodhimin e pajisjeve elektronike, ambalazheve (PET dhe filma plastikë), sensorëve, antenave, etiketave RFID, ekraneve me prekje, ekraneve OLED, elementeve ngrohëse të printuara dhe shumë të tjerave.
PEDOT:PSS [poli(3,4-etilendioksitiofen) poli(stirensulfonat)] është një nga polimeret përçuese më të përdorura, i cili, përveç përçueshmërisë së tij të lartë, ofron një pamje transparente. Duke shtuar një rrjet nanotubash karboni, nanotelash argjendi dhe/ose grafeni, përçueshmëria e PEDOT:PSS mund të rritet ndjeshëm. Bojërat dhe formulimet e modifikuara PEDOT:PSS janë të disponueshme për procese të ndryshme veshjeje dhe printimi. Bojërat PEDOT:PSS me bazë uji përdoren kryesisht në veshjen me kokë me çarje, fleksografi, rotogravurë dhe printim me spërkatje boje.
Bojërat dielektrike
Bojërat dhe veshjet dielektrike nuk përçojnë elektricitetin dhe përdoren në printimin me serigrafi të pllakave të qarqeve elektronike për të krijuar një shtresë izoluese për mbrojtjen dhe përmirësimin e materialeve përçuese.
Nanogrimcat dielektrike përdoren për t’u dhënë bojërave, pastave dhe veshjeve aftësi izoluese.
Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues me ultratinguj me performancë të lartë, nga përmasat laboratorike deri te përmasat industriale.