İletken Mürekkeplerin Büyük Ölçekte Ultrasonik Üretimi
- Gümüş, grafen veya CNT'ler gibi hassas bir şekilde uyarlanmış parçacık boyutuna sahip eşit olarak dağılmış nanoparçacıklar, yüksek iletkenliğe sahip mürekkeplerin üretimi için çok önemlidir.
- Güçlü ultrasonik dağıtıcılar, metalik (örneğin Ag), karbon bazlı (örneğin CNT'ler, grafen) nanopartiküllerin yanı sıra mükemmel elektrik iletkenliğine sahip nanokompozitlerin sentezlenmesine, deagglomera edilmesine ve dağıtılmasına izin verir.
- Hielscher ultrasonik dağıtıcılar, çok etkili, güvenilir ve uygun maliyetli olurken yüksek kaliteli dispersiyonlar sağlar.
İletken Nanopartiküllerin Ultrasonik Dispersiyonu
İletken mürekkebin – Adından da anlaşılacağı gibi – elektriksel iletkenliğin işlevselliği. İletken mürekkepler ve kaplamalar hazırlamak için, elektriği ileten bileşenlerin (iletken dolgu maddeleri) mürekkep tabanına çok düzgün bir şekilde dağılmış olması gerekir. Gümüş, bakır, CNT'ler, grafen, grafit, diğer metal kaplı parçacıklar ve nanokompozitler gibi nanopartiküller yüksek iletkenlik için dahil edilmiştir.
Ultrasonik işlemciler, van der Waals kuvvetlerinin ve moleküler bağların üstesinden gelinebildiği son derece yoğun kesme kuvvetleri oluşturur. Ultrasonik dispersiyon, nanopartikülleri dağıtmak için tercih edilen tekniktir, çünkü sonikasyon çok dar bir tane boyutu dağılımı, yüksek parçacık işlevleri ve tekrarlanabilir sonuçlar verir.
Nanomalzemelerin iletken mürekkeplerde dispersiyonu için ultrasonik toplu reaktör.
- Nano gümüş mürekkepler
- Grafen mürekkepleri (çok yüksek grafen yüklerine sahip)
- Bakır mürekkepler (nanoteller ve nanopartiküller)
- CNT mürekkepleri
- SWNT mürekkepleri
- Nano altın mürekkepler
- manifold nano-kompozitler
- 3D yazdırılabilir mürekkepler
- elektriksel olarak iletken yapıştırıcılar (ECA'lar)
Dielektrik Nanopartiküllerin Ultrasonik Dağılımı
Bir kompozitin içine yalıtım özellikleri kazandırmak için, diğerlerinin yanı sıra SiO2, ZnO, alümina-epoksi nanokompozitler gibi dielektrik parçacıkların, matris içine tek parçacıklar halinde homojen bir şekilde dağıtılması gerekir. Ultrasonik dispersiyon, nanopartiküllerin iyi dağılması için aglomeraların kırılmasını sağlar. Malzemenin güvenilir bir dielektrik işlevselliğini elde etmek için çok dar bir parçacık dağılımı çok önemlidir.
Hielscher Nanodispersiyonlar için Yüksek Güçlü Ultrasonikatörler
Güçlü ultrasonik sistemler, nanopartiküllerin güvenilir bir şekilde dağılmasını sağlar – Laboratuvar ve tezgah üstü seviyede, tamamen endüstriyel ölçeğe kadar. Diğer ultrasonik tedarikçilerle karşılaştırıldığında, Hielscher ultrasonik sistem 200μm'ye kadar çok yüksek genlikler sunma yeteneğine sahiptir – continuously run in 24/7 operation and with simple sonotrode shapes. If an application requires even higher amplitudes and/or very high temperatures, Hielscher offers customized ultrasonic sonotrodes, which can deliver amplitudes of >200µm and inserted into very hot environments (e.g. for sonication of metal melts). The robustness of Hielscher ultrasonic equipment fullfils industrial standards. All our equipment is built for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir:
| Numune Hacmi | Akış Oranı | Önerilen Cihaz |
|---|---|---|
| 10 - 2000mL | 20 - 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 - 20L | 0,2 - 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 - 100L | 2 - 10L/min | UIP4000 |
| n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha büyük | grubu UIP16000 |
- Özel parçacık boyutu
- yüksek iletkenlik
- Yüksek partikül yükleri
- düşük ila yüksek viskoziteler
- Süreç Kontrolü
- Kolay işleme
- hızlı
- Uygun maliyetli
Endüstriyel ultrasonik işlemci UIP16000 (16kW) İletken mürekkeplerin üretimi için
Literatür / Referans
- 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.
Bilmeye Değer Gerçekler
Elektriksel olarak iletken nanopartiküller
Nanopartiküller (NP'ler), malzemenin kütle özelliklerinden büyük ölçüde farklı olabilen benzersiz malzeme özellikleri sunar. Nanomalzemeler çeşitli şekillerde gelir. 1:1.000.000 (örneğin nanotüpler) gibi son derece yüksek bir en boy oranına veya mükemmel sherik şekle sahip olabilirler. Tüpler ve kürelerin yanı sıra, nanopartiküller çubuklar, teller, bıyıklar, nanoçiçekler, lifler, pullar ve noktalar şeklindedir.
Nanopartiküllerin boyutu ve şekli, çekme mukavemeti, esneklik, termomekanik, iletken, dielektrik, manyetik ve optik özellikler gibi NP'lerin özellikleri ile ilgili olarak önemli bir rol oynamaktadır. Bu işlevleri kompozitlere kazandırmak için, NP'lerin matris içine homojen bir şekilde dağıtılması ve karıştırılması gerekir. Böyle yüksek kaliteli bir dispersiyon elde etmek için, ultrasonikasyon tercih edilen dispersiyon tekniğidir.
Elektriksel olarak iletken nanopartiküller, mürekkeplere ve kaplamalara elektriksel iletkenlik kapasitesi kazandırmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Nano-gümüş (nano-Ag), iletken mürekkeplerde en çok kullanılan nano dolgu maddelerinden biridir. Gümüş bazlı iletken mürekkepler, esnek ve kırışmaya dayanıklı su bazlı ve serigrafi mürekkepler olarak formüle edilebilir.
İletken mürekkepler
İletken mürekkepler, mürekkep püskürtmeli baskı, spin-kaplama vb. yoluyla biriktirilebilen iletken polimerlerdir (polianilin, politiyofen veya polipiroller, vb.). Yaygın elektro-iletken mürekkepler, asil metaller, iletken polimerler veya karbon nanomalzemeler olabilen iletken bileşenlerine karşılık gelen üç kategoriye ayrılabilir. İletken mürekkepler geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir ve elektronik, ambalaj (PET ve plastik filmler), sensörler, antenler, RFID etiketleri/etiketleri, dokunmatik ekranlar, OLED ekranlar, baskılı ısıtıcılar ve diğer pek çok şeyin üretiminde kullanılır.
PEDOT: PSS [poli (3,4-etilendioksitiyofen) poli (stirensülfonat)], yüksek iletkenliğinin yanı sıra şeffaf bir görünüm sunan en yoğun kullanılan iletken polimerlerden biridir. Karbon nanotüpler, gümüş nanoteller ve / veya grafenden oluşan bir ağ ekleyerek, PEDOT: PSS'nin iletkenliği önemli ölçüde artırılabilir. Modifiye edilmiş PEDOT: PSS mürekkepleri ve formülasyonları farklı kaplama ve baskı işlemleri için mevcuttur. Su bazlı PEDOT: PSS mürekkepleri esas olarak slot kalıp kaplama, fleksografi, rotogravür ve mürekkep püskürtmeli baskıda kullanılır.
Dielektrik Mürekkepler
Dielektrik mürekkepler ve kaplamalar elektriksel olarak iletken değildir ve iletken malzemelerin korunması ve geliştirilmesi için bir yalıtım tabakası oluşturmak amacıyla elektronik devre kartlarının serigrafi baskısında kullanılır.
Dielektrik nanopartiküller mürekkeplere, macunlara ve kaplamalara yalıtım kapasitesi kazandırmak için kullanılır.
Hielscher Ultrasonics, yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir. laboratuvar Hedef endüstriyel boyut.