Yüksek Performanslı Elektronik için Nano-İletken Yapıştırıcılar

Ultrasonik dağıtıcılar, yüksek performanslı elektronik ve nano-elektronik için yüksek performanslı yapıştırıcıların üretiminde güvenilir karıştırma ve frezeleme tekniği olarak kullanılır. Yüksek performanslı elektronik üretiminde, nano-iletken yapıştırıcılar gibi yapıştırıcılar yüksek talep görmektedir. Bu tür yüksek performanslı yapıştırıcılar, örneğin alternatif ara bağlantılar olarak kullanılır ve kalay / kurşun lehiminin yerini alabilir.

Yüksek Performanslı Elektronik için Yüksek Performanslı Yapıştırıcılar

Yüksek performanslı elektroniklerin üretimi için, ısı dekuplaj ve yalıtım için yüksek metal yapışkanlığa ve ısı iletkenliğine sahip yapıştırıcılar gereklidir. Gümüş, nikel, grafen, grafen oksit ve karbon nanotüpler (CNT'ler) gibi nano-parçacıklar, elektriksel iletkenlik veya yalıtım, ısı iletkenliği, çekme mukavemeti, Young modülü ve esneklik gibi istenen fonksiyonel özellikleri elde etmek için sıklıkla epoksi reçinelerine ve polimerlere dahil edilir. Yüksek performanslı elektronik için geliştirilen yüksek performanslı yapıştırıcılar, elektrik iletkenliği sağlamak için metal dolgu maddeleri (gümüş, altın, nikel veya bakır nanopartiküller gibi) kullanır. Bu malzemelerin olağanüstü özelliklerinin kilidini açmak için, boyutları nano ölçeğe indirgenmelidir. Nanopartiküllerin boyut küçültülmesi ve dağılması zorlu bir görev olduğundan, güçlü bir frezeleme ve dispersiyon teknolojisi başarılı yapışkan formülasyonlar için anahtardır.

Ultrasonik dispersiyon, geleneksel karıştırma ve frezeleme tekniklerine kıyasla çeşitli avantajlar sunar. Güvenilirliği ve etkinliği nedeniyle, sonikasyon nanomalzeme işlemede kurulmuştur ve nano-parçacıkların sentezlendiği ve / veya sıvılara dahil edildiği herhangi bir endüstride bulunabilir. Bu nedenle ultrasonikasyon, nanopartiküller, nanoteller veya karbon nanotüpler ve grafen monokatmanları (nanosheets) gibi nano-dolgu maddeleri içeren nano-iletken yapıştırıcıların üretimi için ideal bir tekniktir.
ECA'lar: Öne çıkan bir örnek, polimerik matris ve elektriksel olarak iletken dolgu maddelerinden yapılmış kompozitler olan elektriksel olarak iletken yapıştırıcıların (ECA'lar) formülasyonudur. Elektronik uygulamalar için yüksek performanslı bir yapıştırıcı formüle etmek için, bir polimerik reçine (örneğin, epoksi, silikon, poliimid) yapışma, mekanik mukavemet, darbe dayanımı gibi fiziksel ve mekanik işlevler sağlamalıdır, metal dolgu maddesi (örneğin, nano-gümüş, nano-altın, nano-nikel veya nano-bakır) üstün elektriksel iletkenlik yaratır. Yalıtım özelliklerine sahip yapıştırıcılar için, mineral bazlı dolgu maddeleri yapışkan kompozitin içine dahil edilir.

Önce ve sonikasyon sonrasında: yeşil eğri, selenlemeden önce parçacık boyutu gösterir, kırmızı eğri ultrasonik dağılmış silika partikül büyüklüğü dağılımıdır.

Nanomalzemelerin Viskoz Yapıştırıcılara Ultrasonik Dispersiyonu

Ultrasonik homojenizatörler, parçacık aglomeraları, agregalar ve hatta birincil parçacıkların boyutunun güvenilir bir şekilde azaltılması gerektiğinde çok etkilidir. Ultrasonik karıştırıcıların avantajı, proses sonucu olarak mikron veya nano parçacıkların hedeflenip hedeflenmediğine bakılmaksızın, parçacıkları daha küçük ve daha düzgün parçacık boyutlarına kadar öğütme yetenekleridir. Bıçak veya rotor-stator karıştırıcılar, yüksek basınçlı homojenizatörler, boncuk değirmenleri vb. gibi diğer teknolojiler, düzgün küçük nanopartiküllerin üretilememesi, frezeleme ortamı ile kontaminasyon, tıkanmış nozullar ve yüksek enerji tüketimi gibi dezavantajlar gösterirken, ultrasonik dağıtıcılar akustik kavitasyonun çalışma prensibini kullanır. Ultrason tarafından üretilen kavitasyonun son derece etkili, enerji tasarruflu ve nanopartikül yüklü macunlar gibi yüksek viskoziteli malzemeleri bile dağıtabildiği gösterilmiştir.

Ultrasonik Dispersiyon Nasıl Çalışır?

Kavitasyonel kesme kuvvetleri ve sıvı akışları, parçacıkları birbirleriyle çarpışmaları için hızlandırır. Bu, parçacıklar arası çarpışma olarak bilinir. Parçacıkların kendileri, boncukları öğüterek kontaminasyonu önleyen frezeleme ortamı görevi görür ve geleneksel boncuk değirmenleri kullanıldığında gerekli olan sonraki ayırma işlemini gerçekleştirir. Parçacık, 280m / sn'ye kadar çok yüksek hızlarda parçacıklar arası çarpışma ile parçalandığından, parçacıklara olağanüstü yüksek kuvvetler uygulanır, bu nedenle dakika fraksiyonlarına ayrılır. Sürtünme ve erozyon bu parçacık parçacık parçalarına cilalı bir yüzey ve düzgün şekilli bir form verir. Kesme kuvvetleri ve parçacıklar arası çarpışma kombinasyonu ultrasonik homojenizasyon ve dispersiyon son derece homojen kolloidal süspansiyonlar ve dispersiyonlar sağlayan avantajlı kenar vermek!
Ultrasonik tarafından üretilen yüksek kesme kuvvetlerinin bir başka yararı, kesme inceltme etkisidir. Örneğin, oksitlenmiş CNT'lerle doldurulmuş ultrasonik olarak hazırlanmış epoksi reçineler kesme inceltme davranışı gösterir. Kesme inceltme sıvının viskozitesini geçici olarak düşürdüğü için, viskoz kompozitlerin işlenmesi kolaylaştırılır.

UP200S, 3-mm sonotrode ile bir 200W ultrasonicator kullanarak suda bir grafit pul sono-mekanik pul pul dökülmesini gösteren çerçevelerin yüksek hızlı bir dizi (a'dan f'ye). Oklar, bölünmeye nüfuz eden kavitasyon kabarcıkları ile bölünme (pul pul dökülme) yerini gösterir.
(Çalışma ve resimler: © Tyurnina et al. 2020)

Sertleştiricide dağılmış farklı nanodolgu maddelerinin karşılaştırılması (ultrasonikasyon - ABD): (a) ağırlıkça% 0.5 karbon nanofiber (CNF); (b) Ağırlıkça %0,5 CNToxi; (c) ağırlıkça %0,5 karbon nanotüp (CNT); (d) Ağırlıkça %0,5 CNT yarı dağınıktır.
(Çalışma ve resim: © Zanghellini ve ark., 2021)

Yüksek Performanslı Yapıştırıcıları Formüle Etmek için Yüksek Güçlü Ultrasonikatörler

Hielscher Ultrasonics, sıvı ve bulamaç işleme için yüksek performanslı ultrasonik ekipman söz konusu olduğunda uzmandır. Ultrasonik dağıtıcılar, yüksek oranda doldurulmuş reçineler gibi yüksek viskoziteli malzemelerin işlenmesine izin verir ve kompozitler içinde nanomalzemelerin düzgün dağılımını sağlar.
Genlik, enerji girişi, sıcaklık, basınç ve zaman gibi ultrasonik işlem parametreleri üzerinde hassas kontrol, nanometre aralığında yapıştırıcıların terzilenmesine izin verir.
Formülasyonunuzu ıslatmak, nanotüpler, selüloz nano-kristaller (CNC'ler), nanolifler veya nano-metaller gibi organik veya inorganik nano-dolgu maddelerinin dağılmasını gerektirir, Hielscher Ultrasonics, yapıştırıcı formülasyonunuz için ideal ultrasonik kuruluma sahiptir.
Hielscher Ultrasonics’ endüstriyel ultrasonik işlemciler çok yüksek genlikler sunabilir ve çok yüksek viskozitelerde bile nanomalzemeleri deaglomera ve disperse yeteneğine sahiptir. 200μm'ye kadar genlikler 7/24 çalışmada kolayca sürekli olarak çalıştırılabilir.
Hielscher ultrasonicators kalitesi, güvenilirliği ve sağlamlığı için tanınır. Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikalı bir şirkettir ve state-of-the-son teknoloji ve kullanıcı dostu özelliğine sahip yüksek performanslı ultrasonicator'lara özel önem vermektedir. Tabii ki, Hielscher ultrasonicators CE uyumlu ve UL, CSA ve RoHs gereksinimlerini karşılamak.
Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir: