Металлопорошки и оксиды: наносеребряные чернила, ATO, CMP-суспензии, ниобий 5N

Агломерация нано- и микропорошков металлов вызвана межмолекулярными и электростатическими силами, сольватными оболочками, стерическими эффектами адсорбированных полимеров и механическим зацеплением неровных частиц; первые четыре причины лечат диспергаторами, механическое зацепление — нет. В обзоре производителя микрофлюидизаторов Deheng (официальный дистрибьютор в России — Промэнерголаб) описано, как микроканал фиксированной геометрии разделяет такие агломераты, и приведены три промышленных примера.

Как работает

Силовой блок и бустер создают сверхвысокое давление, продукт проходит алмазные микроканалы диаметром 75–400 мкм на сверхзвуковой скорости; сдвиг, высокочастотные колебания, кавитация и конвективный удар меняют структуру частиц и дают более мелкие частицы с узким распределением. Алмазная камера по твёрдости и ударной стойкости далеко превосходит легированную сталь, а концентрация энергии давления в узком канале даёт преимущество при обработке механически сцепленных агломератов.

Примеры

• Продукт: Требования и проблема · Результат (данные производителя)
• Наносеребряные проводящие чернила для гибкой электроники: твёрдая фаза ≥ 40 % масс., вязкость 5–15 мПа·с; при агломератах поверхностное сопротивление дорожек растёт экспоненциально · ниже температура спекания серебряной пасты и удельное сопротивление дорожек
• Оксид олова-сурьмы (ATO) для прозрачных проводящих и антибликовых покрытий: агломераты образуют «проводящие островки» с разбросом сопротивления более двух порядков и повышают мутность покрытия · равномерная дисперсия, раскрытие агломератов
• CMP-суспензии (SiO₂, Al₂O₃, CeO₂) для полировки пластин: агломераты царапают пластину, дают нестабильную скорость полировки и расслоение суспензии · равномерная дисперсия и измельчение абразива; стабильность и повторяемость полировки
• Оксид иттрия — стабильность партий: — · стандартное отклонение D50 за 10 партий подряд в пределах ±2 нм (производитель сравнивает с ±15 нм у обычных бисерных мельниц)
• Ниобиевый порошок высокой чистоты: мишени для полупроводников 5N · примеси Fe и Cr ниже 0,001 % — химически инертная алмазная камера не вносит металл
• Масштабирование: — · параллельное увеличение числа микроканалов — с 9 до 480 л/ч при сохранении размера частиц; 12 машин DNH-8000 у одного центра разработки графена

Вопросы по кейсу

В: Какие агломераты не разрушаются диспергаторами?

Агломераты с механическим зацеплением неровных частиц; химические добавки против них бессильны, а микроканал фиксированной геометрии разделяет их сдвигом и соударением (обзор производителя).

В: Насколько стабильны партии?

По данным производителя, разброс D50 оксида иттрия за 10 партий подряд — в пределах ±2 нм благодаря постоянной геометрии алмазных микроканалов.

В: Не загрязняет ли прибор порошок металлом?

Алмазная камера химически инертна: при подготовке ниобиевого порошка примеси Fe и Cr остались ниже 0,001 %, что соответствует чистоте 5N.

Что это значит для выбора оборудования

Для отработки дисперсий — DNH-150, для опытных партий — DNH-340, для производства чернил и суспензий — DNH-4000 и DNH-8000; для органических носителей — Ex-версии. Поставка по 44-ФЗ/223-ФЗ.

Источник

По материалам статьи Deheng Nano Technology (28.09.2025): статья на en.deheng-nano.com. Числа и формулировки результатов приведены по источнику; интерпретация и рекомендации по оборудованию — Промэнерголаб.

Запросить консультацию

Чтобы повторить результат на своём продукте, опишите систему и целевой размер частиц — наши специалисты подберут модель DNH.