Hielscher Ultrason Teknolojisi

Ultrasonication tarafından Düzgün Dağılmış CNTs

Karbon nanotüplerin (CNT) istisnai işlevlerinden yararlanmak için homojen bir şekilde dağıtılmaları gerekir.
Ultrasonik dağıtıcılar sulu ve solvent tabanlı süspansiyonlar içine CNTs dağıtmak için en yaygın araçtır.
Ultrasonik dispersiyon teknolojisi onlara zarar vermeden CNTs tam bir ayrım elde etmek için yeterince yüksek kesme enerjisi oluşturur.

Karbon Nanotüpler Ultrasonik Dispersing

Sonda tipi ultrasonicator ile güçlü sonication. (Büyütmek için tıklayın!)Carbon nanotubes (CNTs) have a very high aspect ratio and exhibit a low density as well as an enormous surface area (several hundred m2/g), which gives them unique properties such as very high tensile strength, stiffness, and toughness and a very high electrical and thermal conductivity. Due to Van der Waals forces, which attract the single carbon nanotubes (CNTs) to each other, CNTs arrange normally in bundles or skeins. These intermolecular forces of attraction are based on a π-bond stacking phenomenon between adjacent nanotubes known as π-stacking. To derive the full benefit from carbon nanotubes, these agglomerates must be disentangled and and the CNTs must be distributed evenly in a homogeneous dispersion. Intense ultrasonication creates acoustic cavitation in liquids. The thereby generated local shear stress breaks CNT aggregates and disperses them uniformly in a homogeneous suspension. The ultrasonic dispersing technology creates sufficiently high shear energy to achieve a complete separation of CNTs without damaging them. Even for the sensitive SWNTs sonication is successfully applied to disentangle them individually. Ultrasonication just delivers a sufficient stress level to separate the SWNT aggregates without causing much fracture to individual nanotubes (Huang, Terentjev 2012).

Ultrasonik CNT Dispersiyon Avantajları

  • Tek dağılmış CNT'ler
  • Homojen dağılım
  • Yüksek dağılım verimliliği
  • Yüksek CNT yüklemeleri
  • CNT bozulması yok
  • hızlı işleme
  • kesin işlem kontrolü
UIP2000hdT - karbon nanotüpler dağılımları için 2kW ultrasonicator.

UIP2000hdT – CNT dispersiyonları için 2kW güçlü ultrasonicator

Bilgi talebi





CNT Dispersiyonları için Yüksek Performanslı Ultrasonik Sistemler

Hielscher Ultrasonik CNTs verimli dağılımı için güçlü ve güvenilir ultrasonik ekipman sağlar. Analiz ve R için küçük CNT örnekleri hazırlamak gerekip gerekmediğini&D veya toplu dispersiyonları büyük endüstriyel çok üretmek zorunda, Hielscher ürün yelpazesi ihtiyaçlarınız için ideal ultrasonik sistem sunuyor. Kaynak 50W ultrasonicators kadar laboratuvar için 16kW endüstriyel ultrasonik üniteler ticari üretim için, Hielscher Ultrasonics size kapalı vardır.
To produce high-quality carbon nanotube dispersions, the process parameters must be well controlled. Amplitude, temperature, pressure and retention time are the most critical parameters for a even CNT distribution. Hielscher’s ultrasonicators not only allow for the precise control of each parameter, all process parameters are automatically recorded on the integrated SD card of Hielscher’s digital ultrasonic systems. The protocol of each sonication process helps to ensure reproducible results and consistent quality. Via remote browser control the user can operate and monitor the ultrasonic device without being on the location of the ultrasonic system.
Tek duvarlı karbon nanotüpler (SWNTs) ve çok duvarlı karbon nanotüpler (MWNTs) yanı sıra seçilen sulu veya çözücü orta belirli işleme yoğunlukları gerektiren bu yana, ultrasonik genlik nihai ürün söz konusu olduğunda önemli bir faktördür. Hielscher Ultrasonik’ endüstriyel ultrasonik işlemciler çok yüksek yanı sıra çok hafif genlikleri sunabilir. Proses gereksinimleriniz için ideal genliği belirleyin. 7/24 çalışmada 200°m'e kadar olan genlikler bile rahatlıkla çalıştırılabilir. Daha yüksek genlikler için, özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodes mevcuttur. Hielscher ultrasonik ekipman sağlamlığı ağır ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışma için izin verir.
Müşterilerimiz, Hielscher Ultrasonic'in sistemlerinin olağanüstü sağlamlığı ve güvenilirliğinden memnun. Ağır hizmet uygulamaları, zorlu ortamlar ve 7/24 çalışma alanlarında kurulum verimli ve ekonomik işleme sağlar. Ultrasonik süreç yoğunlaştırma işlem süresini azaltır ve daha iyi sonuçlar elde, yani daha yüksek kalite, daha yüksek verim, yenilikçi ürünler.
Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir:

Numune Hacmi Akış Oranı Önerilen Cihaz
0,5 - 1,5 mL n.a. VialTweeter
1 - 500mL 10 - 200mL/min UP100H
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min Uıp4000hdt
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. daha büyük grubu UIP16000

Bizimle iletişime geçin! / Bize sor!

Daha fazla bilgi isteyin

Ultrasonik homojenleştirme hakkında ek bilgi istemek için lütfen aşağıdaki formu kullanın. İhtiyaçlarınızı karşılayacak bir ultrasonik sistem sunmaktan mutluluk duyacağız.









Lütfen dikkat Gizlilik Politikası.


Hielscher Ultrasonics sonochemical uygulamalar için yüksek performanslı ultrasonicators üretir.

Laboratuvardan pilot ve endüstriyel ölçekte yüksek güç ultrasonik işlemciler.

Edebiyat referansları

  • 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.



Bilinmesi Gereken Gerçekler

karbon nano borucuklar

Karbon nanotüpler (CNTs) olağanüstü mekanik, elektriksel, termal ve optik özellikleri sergileyen, tek boyutlu karbon malzemelerin özel bir sınıfın bir parçasıdır. Nano-kompozitler, güçlendirilmiş polimerler vb. gibi gelişmiş nanomalzemelerin geliştirilmesi nde ve üretiminde kullanılan önemli bir bileşendir ve bu nedenle en son teknolojiteknolojilerinde kullanılırlar. CNT'ler çok yüksek çekme mukavemeti, üstün Termal aktarım özellikleri, düşük bant boşlukları ve en uygun kimyasal ve fiziksel stabiliteyi ortaya çıkarır, bu da nanotüpleri manifoldlu malzemeler için umut verici bir katkı maddesi haline getirir.
Yapısına bağlı olarak, CNTS tek duvarlı karbon nanotüpler (SWNTs), çift duvarlı karbon nanotüpler (DWCNTs) ve çok duvarlı karbon nanotüpler (MWNTs) ayrılır.
SWNT'ler, atom kalınlığındaki karbon duvardan yapılmış içi boş, uzun silindirik tüplerdir. Atomik karbon tabakası bir petek kafesinde düzenlenmiştir. Genellikle, kavramsal olarak tek katmanlı grafit veya grafen haddelenmiş levhalar karşılaştırılır.
DWCNTs iki tek duvarlı nanotüpler oluşur, biri diğer içinde iç içe.
MWNT'ler, birden fazla tek duvarlı karbon nanotüplerin birbirinin içine yuvalandığı bir CNT formudur. Çapları 3-30 nm arasında değiştiğinden ve birkaç cm uzunluğunda büyüyebildiklerinden en boy oranları 10 ile 10 milyon arasında değişmektedir. Karbon nanofibers ile karşılaştırıldığında, MWNTs farklı bir duvar yapısına sahip, daha küçük bir dış çapı, ve içi boş bir iç. MWNTs yaygın olarak kullanılan endüstriyel olarak kullanılabilir daktilosbaytubes® C150P, Nanocyl® NC7000, Arkema Graphistrength® C100 ve FutureCarbon CNT-MW vardır.
CNT sentezi: CNT'ler plazma bazlı sentez yöntemi veya ark deşarjı buharlaştırma yöntemi, lazer ablasyon yöntemi, termal sentez süreci, kimyasal buhar birikimi (CvD) veya plazma ile geliştirilmiş kimyasal buhar birikimi ile üretilebilir.
CNT'lerin İşlevselleştirilmesi: Karbon nanotüplerin özelliklerini geliştirmek ve belirli bir uygulamaya daha uygun hale getirmek için, CNT'ler genellikle karboksilik asit (-COOH) veya hidroksil (-OH) grupları ekleyerek işlevsel hale getirilir.

CNT Dispersiyon Katkı maddeleri

A few solvents such as super acids, ionic liquids, and N-cyclohexyl-2-pyrrolidnone are capable to prepare relatively high-concentration dispersions of CNTs, whilst the most common solvents for nanotubes, such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF), and 1,2-dichrolobenzene, can disperse nanotubes only at very low concentrations (e.g., typically <0.02 wt% of single-walled CNTs). The most common dispersion agents are polyvinylpyrrolidone (PVP), Sodium Dodecyl Benzene Sulfonate (SDBS), Triton 100, or Sodium Dodecyl Sulfonate (SDS).
Cresols are a group of industrial chemicals which can process CNTs at concentrations up to tens of weight percent, resulting in a continuous transition from dilute dispersions, thick pastes, and free-standing gels to an unprecedented playdough-like state, as the CNT loading increases. These states exhibit polymer-like rheological and viscoelastic properties, which are not attainable with other common solvents, suggesting that the nanotubes are indeed disaggregated and finely dispersed in cresols. Cresols can be removed after processing by heating or washing, without altering the surface of CNTs. [Chiou et al. 2018]

CNT Dispersiyonları Uygulamaları

CNTs yararları kullanmak için, bir polimerler gibi bir sıvı içine dağıtılmalıdır, Eşit dağılmış CNTs iletken plastik üretimi için kullanılır, sıvı kristal ekranlar, organik ışık yayan diyotlar, dokunmatik ekranlar, esnek ekranlar, güneş pilleri , iletken mürekkepler, statik kontrol malzemeleri, filmler, köpükler, lifler ve kumaşlar, polimer kaplamalar ve yapıştırıcılar, olağanüstü mekanik mukavemet ve tokluk ile yüksek performanslı polimer kompozitler, polimer / CNT kompozit lifler, yanı sıra hafif ve antistatik malzemeler.