Jednoobrazne Cnetove pomoću Ultrazvučnih tekstova
Da iskoriste izuzetne funkcionalnosti ugljenskih nanotubesa (CNTs), moraju se homogeno raspršiti.
Ultrasonični dispergeri su najčešći alat za distribuiranje CNTs u aqueno i solventne suspenzije.
Ultrazvučna tehnologija ultrasonna stvara dovoljno visoko visoke energije da bi se ostvarila potpuna odvojenost Cnta bez oštećenja.
Ultrasonično raspršivanje Ugljenskih Nanotubesa
Ugljenički nanocijevčice (cnts) ima veoma visok odnos širina/visina i predstavlja nisku gustinu, kao i ogromnu površinsku oblast (nekoliko stotina m2/g), što im daje jedinstvena svojstva kao što su veoma visoka zatezna čvrstoća, ukočenost i čvrstina i veoma visoka električna i termalna provodljivost. S obzirom da su snage van der-a, koje privlače jednostruke ugljenice (CNTs), CNTs se normalno raspoređuje u snopove ili ražnju. Ove intermolekularne sile privlačnosti su zasnovane na π-Bond fenomenom između susednih nanotehubesa poznatog kao π-slagking. Da bi se obuzimala puna prednost od ugljenovih nanotubesa, ta agglomerates mora biti disencirana, a CNTs mora da se raspodeli ravnomerno u homogenim razpunom razpunom. Intenzivna ultrasonacija stvara akustičnu kavitaciju u tečnosti. Samim tim Generisano je lokalno Šar stres koji se razbija i rasteruje ih u homogenitno vešanje. Ultrazvučna tehnologija ultrasonna stvara dovoljno visoko visoke energije da bi se ostvarila potpuna odvojenost Cnta bez oštećenja. Čak se i za osjetljive sonice uspešno primenjuju kako bi se oni pojedinačno razbili. Ultrazvučnost upravo isporučuje dovoljno stresnih nivoa da razdvoji SWNOVE agregate, a da ne uzrokuje mnogo fraktura individualnim nanotubama (Huang, Terentjev 2012).
- Jednostruko raspršeno CNTs
- Homogena raspodela
- Visoka efikasnost disperzije
- Visoke utovare za CNT
- Nema degradacija CNT
- brzu obradu
- precizna kontrola procesa
УИП2000хдТ – 2kW moćni ultrasoničar za RASPRŠIVAČ na CNT-u
Ultrasonični sistemi za Raspršenje CNT-a
Hielscher Ultrasonics isporučuje snažnu i pouzdanu ultrasonnu opremu za efikasnu disperziju CNTs. Da li treba da pripremite male uzorke CNT za analizu i R&D ili morate da proizvodite veliku industrijsku količinu velikih rasterki, Hielscherov asortiman vam nudi idealan ultrasonski sistem za vaše potrebe. Iz 50W ultrazvučivači za lab do 16kW industrijski ultrasonski agregati za komercijalnu proizvodnju, Hielscher Ultrasonics je pokriven.
Da bi se proizvodili visokokvalitetni nanotube, parametri procesa moraju biti dobro kontrolisani. Pojačanja, temperatura, pritisak i vreme zadržavanja su najkritičniji parametri za čak i CNT raspodelu. Hielscherov ultrazvučnici ne dozvoljavaju samo preciznu kontrolu svakog parametra, svi parametri procesa se automatski zapisuju na integrisanoj SD kartici "Hielscherov" digitalni ultrasonovi sistemi. Protokol svakog procesa sonsikacija pomaže da se obezbedi dopunniji rezultati i dosledni kvalitet. Pomoću daljinskog upravljača pregledača korisnik može da upravlja i nadgleda ultrasonični uređaj, a da pritom ne bude na lokaciji ultrasonični sistem.
S obzirom na to da su Jednoslojne ugljenice (SWNTs) i višeslojne ugljenika (MWNTs), kao i izabrani, ili solventni srednji, zahtevaju specifične intenzivnosti prerade, ultrasonova pojačajnost je ključni faktor kada se radi o konačnom proizvodu. Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrasonski procesori mogu isporučiti veoma visoke i veoma blage amplitudes. Uspostavite idealnu pojačnju za vaše potrebe za procesom. Čak i amplitudes do 200 μm mogu se lako neprestano pokretati u 24/7 operaciji. Za još veće amplitudes, na raspolaganju su vam prilagođeni Ultrazvučni sonotrodes. Robusnosti u Hielscher-ovoj ultrasonovoj opremi omogućava 24/7 operacija na teškim dužima i u zahtevnim sredinama.
Naši klijenti su zadovoljni otvorenim robusnosti i pouzdanošću sistema Hielscher Ultrasonova. Instalacija u oblasti teških zahteva, zahtevnih okruženja i 24/7 operacija osiguravaju efikasnu i ekonomsku obradu. Ultrasonični intenzivizacija procesa smanjuje vreme obrade i ostvaruje bolje rezultate, odnosno viši kvalitet, veći prinosi, inovativne proizvode.
Табела испод показује приближни капацитет обраде наших ултразвучних уређаја:
| батцх tom | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 0.5 до 1.5мЛ | Н.А. | ВиалТвеетер |
| 1 до 500 мл | 10 до 200мЛ / мин | УП100Х |
| 10 до 2000мЛ | 20 до 400мЛ / мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20Л | 0.2 до 4Л / мин | УИП2000хдТ |
| 10 до 100Л | 2 до 10Л / мин | UIP4000hdT |
| Н.А. | 10 до 100Л / мин | УИП16000 |
| Н.А. | веће | кластер УИП16000 |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Visokoenergetski Ultrazvučni procesori iz laboratorije do pilot i industrijske skale.
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.
Чињенице вреди знати
царбон нанотубес
Ugljenički nanocijevčice (cnts) su deo posebne klase jednodimenzionalnih ugljen-materijala, izložbenim izuzetnim mehaničkim, električnim, termalnim i optičkim osobinama. One su značajna komponenta koja se koristi u razvoju i proizvodnji naprednih nanomaterijala kao što su Nano-kompoziti, ojačani polimeri, itd. i zbog toga se koriste u najmodernijima-umetničkim tehnologijama. CNTs izlaže veoma visoku Zateznu čvrstoću, superiornu termičku za prenos, nisko-bendne praznine i optimalnu hemijsku i fizičku stabilnost, čime se nanotehuje obećavajući dodatak za višestruki materijal.
U zavisnosti od svoje strukture, CNTS se uvažava sa jednostrukim ugljenomomama (SWNTs), dvostrukim ugljen nanotubama (DWCNTs) i višeslojnih ugljenika (MWNTs).
Swnovi su Šuplji, duge Cilindrične cevi napravljene od jednog atom-debljine ugljeničkog zida. Atomski list karonika je uređen u sladoledu na medenom ledu. Često su konceptualno poređani u odnosu na sabrane listove jednoslojnog grafita ili grafene.
DWCNTs se sastoji od dva jednostrukih nanotubesa, sa jednim ugnežđenim u drugom.
MWNTs je oblik CNT, gde se više jednobajtnih ugljenika ugnežđuje unutar drugoga. Pošto se njihov prečnik kreće između 3 – 30 Nm i koliko može rasti na više centimetara, njihov odnos širina/visina može da varira od 10 do 10.000.000. U poređenju sa ugljnanofibers, MWNTs ima drugačiju zidnu strukturu, manji spoljašnji prečnik i prazan enterijer. Najčešće korišćeni industrijski raspoloživi deo MWNTs-a su npr. Baytube® C150P, Nanocyl® NC7000, Arkema Grafistrength® C100 i FutureCarbon CNT-MW.
Sinteza CNTs: Cnts može da se proizvodi na osnovu metoda sinteze sa plazmom ili ARC-a, metod laserske ablacije, proces termalne sinteze, hemijske parnice i otpusnice (CVD) ili plazma hemijski Paropropusna.
Funkcionalizacijom CNTs-a: Da biste poboljšali karakteristike ugljen-a i učinili ih prikladnijim za određenu primenu, CNTs su često funkcionalizovani, npr. dodavanjem carboxylic kiseline (-COOH) ili hidroxyl (-o) grupa.
CNT raspršivanje aditiva
Nekoliko solenata kao što su super kiseline, jonske tečnosti i N-cyclohexyl-2-pirrolidne mogu da pripreme relativno visoko-koncentracione raspršivosti CNTs, dok su najčešći bonovi za nanotubes, kao što je N-metyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethilformamide (DMF), i 1, 2-dihrolobenzen, može se razjediniti nanotehiti samo kod veoma niske koncentracije (npr. obično <0.02 wt% od jednostrukih Cntova). Najčešći agenti disperzije su polyvinilpyrrolidone (PVP), natrijum Dodekil Benzene Sulfonate (SDBS), Triton 100 ili natrijum-sulfonat (SDS).
Codlučne su grupa industrijskih hemikalija koja mogu da obrade CNTs u koncentraciju do desetinama procenata, što rezultira kontinuiranim prelazom sa izdrzavenih, debelih i nečuvenih gela na stanje koje se do sada ne može reprodukovati, kao što je CNT učitava povećanje. Te države su izložile Reumatološke i viskoelastične osobine, koje se ne dostižuju sa drugim zajedničkim bonentima, što ukazuje da su nanocijevčice zaista disagregirani i sitno rađene u codlučno. Codlučne se mogu ukloniti nakon obrade grejanja ili pranja, bez menjanja površine CNTs. [Chiou et Al. 2018]
Zahtevi za primenu CNT-a
Da bi koristila prednosti CNTs-a, moraju se razbiti u tečnost kao što su polimeri, ravnomerno raspršene CNTs se koriste za proizvodnju provodnih plastike, tečnih kristala ekrana, organsko emitiranje diode, ekrana dodira, fleksibilne ekrane, solarne ćelije , provodna mastila, statički kontrolni materijali, uključujući filmove, folije, vlakove i tkanine, polimerne i lepkove, visoke performanse polimare sa izuzetnim mehaničkim ČVRSTOĆOM i čvrstinom, polimerom/CNT kompozit vlakna, kao i lagani i antistatični materijali.