月: 2023年3月

capteur d’inclinaison

Qu’est-ce qu’un capteur d’inclinaison ?

Un capteur d’inclinaison est un dispositif qui détecte l’inclinaison d’un objet à mesurer.
Il mesure l’inclinaison à partir d’une position horizontale et détecte l’inclinaison, l’angle ou la pente de l’objet à mesurer.

Les capteurs d’inclinaison mesurent l’inclinaison à partir d’une position horizontale par rapport à la gravité et indiquent l’inclinaison, l’angle ou le gradient de l’objet. Ils sont également appelés capteurs d’angle et se réfèrent strictement à la partie détection de l’inclinaison ; il existe d’autres types, tels que les inclinomètres, qui disposent d’une électronique supplémentaire pour ajuster les entrées et les sorties.

Utilisations des capteurs d’inclinaison

Ils sont utilisés pour la détection de l’inclinaison et le contrôle de l’attitude à l’aide des données. Ils permettent par exemple de maintenir le niveau des plates-formes des engins de chantier, de détecter l’inclinaison des grues et d’ajuster l’angle d’éclairage des phares des voitures. Ils sont également utilisés pour vérifier le niveau des terrains et des pièces, et pour faire pivoter automatiquement les écrans de smartphones.

Au sens strict, un capteur d’inclinaison désigne uniquement l’élément qui détecte l’inclinaison, et si un dispositif électronique qui ajuste l’entrée et la sortie est ajouté, on parle d’inclinomètre. Toutefois, les appareils dotés d’un dispositif d’entrée/sortie et de calcul habituel sont également appelés capteurs d’inclinaison.

Principe des capteurs d’inclinaison

Ce sont des dispositifs qui détectent l’inclinaison en générant une sortie électrique lorsque l’objet mesuré est incliné. L’inclinaison se produit dans les directions uniaxiale, biaxiale et triaxiale, il est donc important de choisir un capteur d’inclinaison en fonction du nombre d’axes d’inclinaison à détecter.

En outre, les capteurs d’inclinaison se sont éloignés de la forme d’interrupteur des capteurs qui s’allument et s’éteignent lorsqu’une inclinaison est détectée, qui étaient couramment utilisés dans le passé, pour s’orienter vers ceux qui combinent la technologie de détection au cours des dernières années. Les méthodes utilisées pour détecter l’inclinaison dans les capteurs d’inclinaison comprennent les méthodes électro-électrolytiques et les méthodes MEMS, qui sont utilisées depuis le début. Ces dernières années, le type MEMS est devenu le plus populaire en termes de précision et de temps de réponse.

1. Capteurs d’inclinaison à base d’électrolyte (capteurs d’inclinaison électrostatiques)

Les capteurs d’inclinaison à électrolyte utilisent la propriété d’une surface liquide d’être toujours horizontale et détectent l’inclinaison du liquide sous la forme d’un changement de capacité électrostatique. Plus précisément, il s’agit d’un corps cylindrique avec une cavité interne dans laquelle l’électrolyte (liquide conducteur) est scellé à une profondeur d’environ la moitié du sens de la longueur, avec des plaques d’électrodes se faisant face dans le sens de la longueur.

Cela signifie que les électrodes correspondantes sont à moitié immergées dans l’électrolyte dans le sens de la longueur. Lorsque le corps cylindrique est incliné sur son axe longitudinal et qu’une tension est appliquée entre les plaques d’électrodes, l’électrolyte dans la cavité reste horizontal et la résistance interne du circuit change en raison de la différence entre la partie de l’électrode opposée qui est immergée dans le liquide. La détection de l’inclinaison des capteurs d’inclinaison à base d’électrolyte s’effectue en détectant cette variation de la résistance interne du circuit et en la convertissant en un angle.

Cette méthode présente toutefois des inconvénients : le temps de réponse est relativement lent et le niveau du liquide est facilement affecté par les vibrations. Les capteurs d’inclinaison à base d’électrolyte peuvent détecter l’inclinaison sur deux axes en disposant les deux paires d’électrodes à détecter de manière orthogonale.

2. Capteurs d’inclinaison MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)

Les capteurs d’inclinaison MEMS sont des capteurs d’inclinaison qui utilisent la technologie des systèmes micro-électro-mécaniques. Le capteur d’inclinaison MEMS se compose d’une paire d’électrodes fixes dans le corps et d’une électrode mobile à ressort entre les électrodes fixes.

Lorsque le capteur d’inclinaison MEMS s’incline sur un axe dans la direction de support des électrodes fixes et mobiles, les électrodes fixes restent immobiles et les électrodes mobiles se déplacent dans la direction dans laquelle le capteur est incliné. Cela signifie que la capacité entre chaque électrode fixe et mobile change. Le mécanisme du capteur d’inclinaison MEMS consiste à détecter ce changement de capacité et à le convertir en angle.

Si les électrodes mobiles sont installées orthogonalement à la direction XY et que chacune est prise en sandwich entre une paire d’électrodes fixes, il est possible de détecter une inclinaison dans deux directions axiales.

3. Autres méthodes

Parmi les autres méthodes utilisées dans les capteurs d’inclinaison, on peut citer le pendule et le cristal.

Capteurs d’inclinaison à pendule
Les capteurs d’inclinaison à pendule sont dotés d’un pendule et d’un élément de détection tel qu’un élément magnétorésistif à l’intérieur du corps. Le capteur d’inclinaison à pendule détecte les variations du champ magnétique causées par le mouvement du pendule lorsque l’unité principale est inclinée, et calcule l’angle d’inclinaison.

Capteurs d’inclinaison à quartz
Le capteur d’inclinaison à quartz est un capteur d’inclinaison très sensible qui utilise les caractéristiques d’un cristal de quartz. Un “cantilever” constitué d’un cristal de quartz traité et une pièce de maintien sont fixés à une extrémité face à face, et une électrode est placée sur le “cantilever” et la pièce de maintien.

Lorsque le capteur est incliné, la pièce de maintien ne fléchit pas, contrairement au “cantilever“. Lorsque ce dernier se déplace, la distance entre les électrodes change et la capacité change également, et la capacité est mesurée comme un changement de fréquence, ce qui est le mode de fonctionnement du capteur d’inclinaison à quartz. La conversion de la capacité en fréquence est obtenue en combinant le capteur d’inclinaison avec une unité de cristal et un circuit de transmission.

Autres informations sur les capteurs d’inclinaison

Capteurs d’accélération

Similaires aux capteurs d’inclinaison, les capteurs d’accélération sont des capteurs qui détectent l’inclinaison. Les capteurs d’inclinaison délivrent en sortie du capteur lui-même des informations sur l’angle d’inclinaison. En raison de leurs fluctuations à basse fréquence, ils sont efficaces pour mesurer l’angle d’inclinaison en mouvement lent ou dans des conditions stationnaires. Les capteurs d’accélération, quant à eux, détectent l’accélération appliquée à un objet.

Les capteurs d’accélération utilisent les lois du mouvement de Newton, qui stipulent que l’accélération agissant sur un objet est proportionnelle à la force extérieure, pour mesurer l’accélération elle-même ou pour détecter l’application d’une force extérieure. Comme l’accélération elle-même peut être détectée, elle est utilisée dans les mesures de la gravité et les mesures sismiques. Comme ils peuvent également détecter l’application de forces externes, ils peuvent détecter des mouvements dans les directions avant-arrière et gauche-droite en plus de la direction de la gravité, comme l’inclinaison, la vibration, le mouvement, l’impact et la chute. Par rapport aux capteurs d’inclinaison, la bande passante est plus large et permet de mesurer des mouvements rapides.

En raison de ces différences, les capteurs d’inclinaison sont utilisés, par exemple, pour empêcher les grues et les véhicules de construction de basculer. Les capteurs d’accélération, quant à eux, sont utilisés, par exemple, dans les applications où l’affichage vertical et horizontal d’un smartphone est modifié pour s’adapter à l’environnement d’utilisation.

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Kapillarrheometer

Was ist ein Kapillarrheometer?

Ein Kapillarrheometer ist ein Messgerät zur Bestimmung der Schubspannung und der Viskosität von fließenden Materialien.

Es kann auch Proben messen, die auf hohe Temperaturen erhitzt wurden und wird zur Bewertung der physikalischen Eigenschaften von Kunststoffen und anderen Materialien verwendet, die bei Raumtemperatur fest sind.

Mit Kapillarrheometern lassen sich rheologische Eigenschaften ermitteln, die mit der Viskosität eines Materials und seiner Fließfähigkeit unter Druck- und Temperatureinwirkung zusammenhängen. Rheologische Eigenschaften beziehen sich auf die Reaktion einer Probe auf eine äußere Kraft.

Feste Proben wie z. B. Kunststoffe, werden in einem Gerät erhitzt, bis sie flüssig werden. Die erhitzte Probe wird in ein dünnes Rohr, eine so genannte Kapillare, geleitet und mit verschiedenen Geschwindigkeiten extrudiert. Das Kapillarrheometer misst die Viskosität der Schmelze in Abhängigkeit von der Extrusionsgeschwindigkeit. Kapillar bedeutet Kapillarrohr und wird Kapillarrheometer genannt, weil es die physikalischen Eigenschaften durch Extrusion durch einen engen Durchgang bewertet.

Anwendungen von Kapillarrheometern

Kapillarrheometer werden bei der Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe und bei der Einstellung der Auslaufbedingungen beim Spritzgießen eingesetzt. Im Allgemeinen erfordert die Verarbeitung von Kunststoffen die Anwendung von hohem Druck bei hohen Temperaturen.

Einige Materialien zeigen eine nichtlineare Änderung der Viskosität (plötzliche Abnahme oder plötzlicher Anstieg der Viskosität) in Abhängigkeit von der angewendeten äußeren Kraft, eine Eigenschaft, die als nicht-newtonsche Flüssigkeiten bekannt ist, so dass die Viskosität der Probe in Abhängigkeit von Druck und Temperatur untersucht werden muss, um die optimalen Verarbeitungs- und Dosierbedingungen zu gestalten. Kapillarrheometer werden eingesetzt, um optimale Bedingungen für Herstellungsprozesse von Polymer- und Verbundwerkstoffen wie Kunststoffen festzulegen.

Funktionsweise eines Kapillarrheometers

Die Funktionsweise eines Kapillarrheometers ist vergleichbar mit der Messung der Kraft und Geschwindigkeit, mit der eine Flüssigkeit aus einer Spritze gedrückt wird. Ein thermoplastisches Material wird erhitzt, um es fließfähig zu machen und dann aus einem Zylinder in einen engen Durchgang, die so genannte Kapillardüse, extrudiert.

Die Scherspannung und die Viskosität des Materials bei der Prüftemperatur werden aus dem Druck, mit dem die Probe extrudiert wird, und der Geschwindigkeit, mit der sie extrudiert wird, bestimmt. Je nach Gerät können auch Messungen der Düsenquellung, der Schmelzespannung und der Dehnungsviskosität durchgeführt werden.

Aufbau von Kapillarrheometern

Kapillarrheometer haben einen engen Durchgang, die so genannte Kapillardüse, an einem Ende des Zylinders und einen Kolben am anderen Ende des Zylinders, der die erhitzte Probe herausdrückt. Der Aufbau ist so konzipiert, dass ein Druckmesser den Druck im Zylinder misst, während die Probe herausgeschoben wird und ein Kolben die Geschwindigkeit misst, mit der sich der Kolben bewegt, während er die Probe herausschiebt.

Merkmale von Kapillarrheometern

1. Eignung für die rheologische Bewertung von Kunststoffen

Kapillarrheometer zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, bei hohen Temperaturen und hohen Kräften (hohe Scherung) zu messen. Die Höchsttemperatur liegt je nach Gerät bei 400 °C oder höher, wodurch die Viskosität von geschmolzenen Kunststoffen bewertet werden kann. Auch die Scherkräfte sind mit bis zu 1 000 000 pro Sekunde extrem hoch, so dass die Fließfähigkeit von Proben bei großen Kräften untersucht werden kann. Da bei der Kunststoffverarbeitung häufig extrem hohe Kräfte beim Entleeren auftreten, ist es wichtig, das Verhalten der Probe unter solch hohen Scherkräften zu untersuchen.

2. Eignung für die Bewertung von Produkten, die hohen Scherkräften ausgesetzt sind

Neben Kunststoffen werden Kapillarrheometer auch zur Untersuchung von Produkten eingesetzt, die beim Auspressen aus ihren Behältern hohen Scherkräften ausgesetzt sind wie z. B. Ketchup, Mayonnaise und andere Lebensmittel, aber auch Gel-Kosmetika. Kapillarrheometer können bei Raumtemperatur eingesetzt werden und der große Bereich der auf die Proben einwirkenden Scherkräfte sowie die hohe Genauigkeit der Rheometer ermöglichen es, das Ausstoßverhalten von fließenden Lebensmitteln und kosmetischen Produkten aus ihren Behältern zu untersuchen.

Kapillarrheometer können auch die Viskosität bei unterschiedlichen Schergeschwindigkeiten messen, so dass in der Praxis die Probe durch Aufzeichnen einer Kurve der Schmelzviskosität über der Schergeschwindigkeit bewertet wird.

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Kapillar

Was ist eine Kapillar?

Kapillaren

Eine Kapillar ist ein enges Rohr, in dem Kapillarwirkung stattfindet. Unter Kapillarwirkung versteht man die Bewegung einer Flüssigkeit durch ein Kapillarrohr aufgrund der Oberflächenspannung der Flüssigkeit und ihrer Benetzung an der Innenwand des Kapillarrohrs.

Dieses Phänomen ist auf die intermolekularen Kräfte zwischen der Flüssigkeit und der umgebenden festen Oberfläche (z. B. Glas) zurückzuführen. Wenn der Durchmesser des Kapillarrohrs klein genug ist, wird das Gleichgewicht zwischen der Oberflächenspannung der Flüssigkeit und den Adhäsionskräften zwischen der Flüssigkeit und den Wänden des Behälters gestört, wodurch die Flüssigkeit angetrieben wird.

Auf diesem Prinzip beruht auch das Benetzungsphänomen von Pinseln, dünnen Rohren, porösen Materialien wie Papier und Gips, Sand. Es ist ein bekanntes Naturphänomen. Auch andere Mechanismen beruhen auf der Kapillarwirkung, z. B. saugen Pflanzen das Wasser aus ihren Wurzeln auf und transportieren es zu den Zellen im ganzen Körper; auch die Kapillarwirkung ist Teil dieses Mechanismus.

Kapillarwirkung in Haushaltswaren, Wissenschaft und Technik

1. Bekannte Beispiele für die Kapillarwirkung

Die Kapillarwirkung ist in Alltag überall zu finden. Betrachten wir ihren grundlegenden Mechanismus anhand des Aufwischens von Wasser mit einem Küchentuch.

Die Anziehungskraft zwischen gleichartigen Stoffen, z. B. zwischen Wassermolekülen, wird als Kohäsion bezeichnet. Die Anziehungskraft zwischen Stoffen mit unterschiedlichen Eigenschaften, z. B. zwischen den feinen Fasern eines Küchentuchs und den Wassermolekülen, wird dagegen als Adhäsionskraft bezeichnet.

Wenn die Adhäsionskraft größer ist als die Kohäsionskraft, benetzen die Wassermoleküle die Oberfläche der Küchenhandtuchfasern und werden folglich in die Zwischenräume zwischen den Fasern gezogen. Die angezogenen Wassermoleküle werden dann von den Wassermolekülen, mit denen sie aufgrund der Kohäsionskraft in Kontakt kommen, zueinander hingezogen.

Infolgedessen zieht das führende Wassermolekül die nachfolgenden Wassermoleküle in die Zwischenräume zwischen den Fasern des Küchenhandtuchs. Aufgrund dieser unterschiedlichen Kohäsions- und Adhäsionskräfte dringt das Wasser mit einer konstanten Geschwindigkeit in das Küchentuch ein.

2. Kapillarwirkung und Dünnschichtchromatographie

Die Dünnschichtchromatografie ist ein chemisches Laborinstrument, bei dem ein dünner Film aus Kieselgel oder einer anderen stationären Phase auf eine Glas- oder Aluminiumplatte aufgebracht wird, um komplexe Verbindungen zu trennen. Die Kapillarwirkung wird auch bei dieser Analysetechnik erfolgreich genutzt.

Konkret wird bei dieser Analysetechnik ein Ende einer probenbestückten Dünnschicht in ein Lösungsmittel getaucht, wodurch sich das Lösungsmittel durch die Lücken in der stationären Phase von unten nach oben auf der Dünnschichtplatte bewegt.

3. Anwendung in der Kapillarelektrophorese

Die Kapillarelektrophorese ist eine analytische Methode zur Trennung von Spurenkomponenten durch Injektion einer elektrolytischen Probenlösung in ein Quarzglaskapillarrohr und Elektrophorese.

Im Vergleich zur Chromatographie wie HPLC oder Elektrophorese ist die Kapillarelektrophorese eine Analysemethode, die sich zum Nachweis von Komponenten aus kleinen Probenmengen eignet, da sie aus einer sehr kleinen Kapillartrenneinheit besteht und im Allgemeinen nur etwa 100 nl Probe benötigt.

Bei dieser Methode wird die Kapillare zunächst in eine Elektrolytpufferlösung getaucht, an deren Enden jeweils eine Anode und eine Kathode angeschlossen sind. An der Innenwand der Kapillare befinden sich Silanolgruppen (-SiOH), die bei Kontakt mit der Pufferlösung ionisieren und eine negative Ladung annehmen.

Diese negative Ladung zieht positiv geladene Substanzen aus der Pufferlösung an und bildet eine elektrische Doppelschicht auf der inneren Wandoberfläche. Legt man in diesem Zustand eine Spannung an, so bewegt sich die positive Ladung der mobilen Phase außerhalb der elektrischen Doppelschicht zur Kathode hin. Dadurch wird ein Fluss der mobilen Phase erzeugt, der als elektroosmotischer Fluss bezeichnet wird.

Bei der Kapillarelektrophorese bewegt sich das positiv geladene Material schnell zur Kathode und wird daher zuerst erfasst. Neutrale und negative Substanzen, die sich allein aufgrund ihrer elektrischen Eigenschaften nicht zur Kathode bewegen würden, bewegen sich ebenfalls zur Kathode und werden aufgrund des elektroosmotischen Flusses, der in der Kapillare auftritt, vom Detektor erfasst.

Im Allgemeinen werden Kapillaren mit einem Innendurchmesser von 20-100 µm verwendet. Je größer der Innendurchmesser ist, desto höher ist die Nachweisempfindlichkeit, sodass selbst Spurenelemente mit hoher Empfindlichkeit nachgewiesen werden können. Andererseits verbessert ein kleinerer Innendurchmesser die Auflösung.

Funktionsweise der Kapillarwirkung in Kapillaren

Kapillare (dünne, enge Röhren), die in Wasser eingetaucht sind, bilden einen Meniskus. Die Krümmung dieses Meniskus wird umso größer (d. h. der Krümmungsradius ist kleiner), je enger das Rohr ist. Die Krümmung bewirkt einen Druckunterschied an der Grenzfläche zwischen der Flüssigkeit und dem Gas. Flüssigkeiten mit einem scharfen Kontaktwinkel (z. B. Wasser auf Glas) bilden einen konkaven Meniskus, sodass der Flüssigkeitsdruck unterhalb des Meniskus geringer ist als der Atmosphärendruck.

Daher wird das Wasser in der Röhre durch den höheren Druck des Wassers außerhalb der Röhre (d. h. Wasser bei atmosphärischem Druck unterhalb der horizontalen Luft-Wasser-Grenzfläche) aus seiner Ausgangsposition dazu getrieben, auf gleicher Höhe durch die Röhre zu steigen.

Die Aufwärtsbewegung stoppt, wenn der Druckunterschied zwischen dem Wasser im Inneren des Rohrs und dem Wasser unterhalb der Ebene außerhalb des Rohrs durch den hydrostatischen Druck der Wassersäule im Inneren des Kapillarrohrs ausgeglichen wird.

Das bedeutet, dass der Wasserspiegel im Inneren der Röhre höher ist als der Wasserspiegel außerhalb der Röhre und die Wassermoleküle können sich um die Röhre herum anlagern und entgegen ihrem Gewicht auf diesem Wasserspiegel bleiben.

Herstellung von Kapillaren

Kapillare werden hergestellt, indem man ein Glasrohr oder ein anderes langes, dünnes Glasgerät in der Mitte mit einem Gasbrenner erhitzt, um es weich zu machen, dann schnell von der Flamme nimmt und mit beiden Händen kräftig dehnt.

Unmittelbar nach dem Dehnen der Glaskapillarrohre ist diese noch heiß, daher sollte man den Bereich um den erhitzten Teil abkühlen lassen. Nachdem Sie sich vergewissert haben, dass das Glasrohr wieder Raumtemperatur angenommen hat, schneiden Sie mit einem Schneidewerkzeug, z. B. einem Ampullenschneider, alle überflüssigen Teile ab.

Passen Sie das Glasröhrchen schließlich auf eine für die Verwendung geeignete Länge an und bewahren Sie es in einem geeigneten Behälter auf, damit es nicht bricht. Neben den Glasröhrchen können auch Pasteurpipetten vorbereitet werden. Bei der Arbeit mit Glas ist Vorsicht geboten, da es zu Schnittverletzungen und Verbrennungen kommen kann; daher sollte man eine Schutzausrüstung tragen und vorsichtig sein.

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pâte conductrice

Qu’est-ce qu’une pâte conductrice?

Une pâte conductrice est un mélange de particules métalliques (charges), de substances organiques (diverses résines), de tensioactifs et de polymères (liants).

La pâte conductrice est appliquée sur la pièce à rendre conductrice et traitée thermiquement pour la rendre conductrice en même temps qu’elle est assemblée. Il existe d’autres méthodes pour ajouter de la conductivité, notamment le brasage et l’adhésion avec un ruban conducteur, mais les éléments attendus de la pâte conductrice sont notamment l’absence de plomb, la basse température, la résistance à la chaleur et la légèreté.

Ces dernières années, en particulier, la technologie à basse température a fait l’objet d’innovations remarquables et les applications dans le domaine des semi-conducteurs sont en plein essor. Contrairement à la température de fusion de la soudure, qui est d’environ 183°C (217°C pour le sans plomb), les matériaux dont la température de traitement est inférieure à 100°C sont désormais utilisés en pratique dans les pâtes conductrices. Une autre caractéristique des pâtes conductrices est qu’elles sont plus souples que les soudures.

Les pâtes conductrices sont largement utilisées dans des situations appliquées ainsi que dans des expériences scientifiques, en raison de l’avantage qu’elles présentent d’être facilement disponibles à basse température. Par exemple, lorsqu’il est nécessaire d’assurer la conductivité entre la base de l’échantillon et l’échantillon, comme dans le cas de la microscopie à effet tunnel (STM), la pâte conductrice peut être appliquée pour permettre le collage sans appliquer une chaleur excessive à l’échantillon.

Utilisations de la pâte conductrice

La pâte conductrice est principalement utilisée comme adhésif conducteur pour les appareils électroniques utilisés dans les smartphones et les PC. Elle est également souvent utilisée dans le cadre d’expériences scientifiques.

Les appareils électroniques devenant de plus en plus petits et légers, l’abaissement des températures pour l’adhésion conductrice est devenu un enjeu essentiel pour l’industrie des semi-conducteurs. Outre le fait que la pâte conductrice ne contient pas de plomb, ce contexte est une autre raison pour laquelle le collage à basse température avec la pâte conductrice est sous les feux de la rampe.

La pâte conductrice est également utilisée pour les modules embarqués tels que les enregistreurs de conduite, pour lesquels l’excellente résistance à la chaleur de la pâte conductrice devrait empêcher la détérioration de la qualité du produit, même dans les véhicules qui sont chauds pendant la journée.

Principe de la pâte conductrice

La pâte conductrice est fabriquée en dispersant des nanoparticules métalliques à haute conductivité dans un matériau organique et en durcissant la résine pour assurer la conductivité entre les objets assemblés. Les particules métalliques les plus couramment mélangées dans les pâtes conductrices sont l’Ag (argent), qui possède une conductivité thermique élevée.

Lorsque des particules d’argent sont utilisées dans une pâte conductrice, on parle de pâte d’argent. Les autres métaux sont le Ni (nickel), l’Au (or), le Cu (cuivre) et le C (carbone).

D’autre part, il existe une grande variété de substances organiques et de polymères qui peuvent être mélangés à des pâtes conductrices, en fonction de l’application et du fabricant. Les exemples incluent les résines époxy, les résines phénoliques, les résines acryliques, les résines uréthanes et les résines silicones.

Les nanoparticules métalliques et les matériaux organiques sont mélangés pour éviter l’agglomération, mais la combinaison des matériaux organiques et des polymères à mélanger peut modifier de manière significative la stabilité, la résistance à la chaleur et d’autres propriétés des pâtes conductrices.

Comment choisir une pâte conductrice?

Les pâtes conductrices ont des températures de traitement basses et ne peuvent pas être utilisées là où elles sont portées à des températures élevées. Cependant, certains produits présentent une résistance à la température élevée et un faible dégazage, il est donc important de sélectionner le type de pâte conductrice en fonction de l’application.

Une autre caractéristique des pâtes conductrices est que si elles ne sont pas traitées thermiquement, elles sont recouvertes d’une substance organique et ne sont donc pas conductrices. Certains types peuvent être utilisés simplement par séchage sans traitement thermique, car la résine durcit. Il convient de noter que l’ouvrabilité, la stabilité au stockage à long terme, les conditions de durcissement, le pouvoir adhésif et la résistance à l’humidité et à la chaleur diffèrent selon le type de liant utilisé.

Il est recommandé d’utiliser une pâte conductrice avec un liant adapté à la zone à rendre conductrice. Vous devez vérifier le mode d’emploi de la pâte conductrice que vous utilisez, car certaines nécessitent une réfrigération pour le stockage et d’autres peuvent durcir et devenir inutilisables si elles sont stockées pendant une longue période.

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Kondensator

Was ist ein Kondensator?

Kondensatoren

Ein Kondensator ist ein Bauteil, das aus zwei Metallplatten besteht, zwischen denen sich eine elektrisch nicht leitende Substanz befindet.

Im Allgemeinen haben Kondensatoren zwei Funktionen: die Speicherung elektrischer Ladung und die Weiterleitung von Wechselstrom.

Anwendungen von Kondensatoren

Kondensatoren werden in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt, von Haushaltsgeräten bis hin zu Industrieanlagen. Sie sind fester Bestandteil aller Produkte mit elektronischen Schaltungen. Kondensatoren werden insbesondere in folgenden Bereichen eingesetzt:

Steuerplatinen für Klimageräte wie Klimaanlagen und Kühlschränke
Steuerplatinen für Warmwasserbereiter
Steuerinfrastruktur für Fernsehgeräte und Rekorder
Leistungsgeräte für die Korrektur des Leistungsfaktors in Umspannwerken
Computer-Steuerungsinfrastrukturen und AC-Adapter

Funktionsweise von Kondensatoren

Ein Kondensator ist ein Bauteil, das aus einem Dielektrikum zwischen zwei Metallelektroden besteht. Wenn zwischen den beiden Elektroden eines Kondensators eine Gleichspannung angelegt wird, wird eine elektrische Ladung in den Elektroden gespeichert, da sie das Dielektrikum nicht überschreiten kann.

Die gespeicherte Ladung verhält sich zunächst so, als bestünde eine scheinbare Kontinuität zwischen den beiden Polen. Wenn die Ladung allmählich gesättigt ist, verhält sie sich so, als ob die beiden Pole völlig offen wären.

Aufgrund dieser Eigenschaften von Kondensatoren werden sie eingesetzt als:

Reservestromquellen
Indem sie die gespeicherte Ladung freisetzen, können sie als vorübergehende Reservestromquelle dienen.

Spannungsglättung
Durch das Speichern oder Freigeben einer Ladung ist es möglich, den pulsierenden Strom zu glätten; diese Funktion wird z. B. von Wechselstromadaptern genutzt.

Entstörung und Extraktion bestimmter Frequenzspannungen
Spannungen im Frequenzband des Rauschens können durch Glättung entfernt werden. Wenn ein Resonanzkreis mit einer Spule aufgebaut wird, ist es möglich, nur einige Signale aus dem Frequenzband zu entfernen.

Arten von Kondensatoren

Es gibt verschiedene Arten von Kondensatoren, z. B. Elektrolytkondensatoren, Folienkondensatoren und elektrische Doppelschichtkondensatoren:

1. Elektrolytkondensatoren

Die Metallanode wird einer Oberflächenbehandlung unterzogen, um einen Oxidfilm zu bilden, der als Dielektrikum dient. Für die Kathode wird eine Elektrolytlösung oder ähnliches verwendet. Gängige Anodenmaterialien sind aus Leistungs- und Preisgründen z. B. Aluminium.

2. Folienkondensatoren

Die Elektroden bestehen aus Metallfolie oder aufgedampftem Metall. Das Dielektrikum ist eine Kunststofffolie. Folienkondensatoren haben keine Polarität und können daher in Wechselstromkreisen verwendet werden.

3. Elektrische Doppelschichtkondensatoren

Elektrische Doppelschichtkondensatoren verwenden kein Dielektrikum. Stattdessen wird eine Grenzschicht, eine so genannte elektrische Doppelschicht, verwendet, um elektrische Ladung zu speichern.

Weitere Informationen zu Kondensatoren

1. Ablesen der Kapazität eines Kondensators

Die Leistung eines Kondensators wird durch seine Kapazität ausgedrückt. Die Einheit der Kapazität ist pF oder µF, wobei pF die gängigste Einheit ist, außer bei großen Kondensatoren.

Die Anzeige der Kapazität hängt davon ab, ob die Kapazität größer als oder gleich 100 pF oder kleiner als 100 pF ist und ob R in der Anzeige verwendet wird; bei 100 pF oder mehr gibt das Ende der Kapazität den Multiplikator an. Ein Kondensator mit der Bezeichnung ‚541‘ hat zum Beispiel 54 x 10¹ = 540 pF.

Bei weniger als 100 pF ist die Zahl so zu lesen, wie sie ist; wenn R verwendet wird, ist R als Dezimalpunkt zu lesen. Ein 4R7″-Ultrakondensator hat zum Beispiel 4,7 pF. Die Toleranzen für Kondensatoren werden auch in alphabetischer Form angegeben.

Im Fall von B ±0,5 pF für 10 pF oder weniger und ±0,1 % für 10 pF oder mehr. Ein 102J-Kondensator ist beispielsweise 10 x 10² ±5 % = 950 pF bis 1050 pF.

2. Lebensdauer von Kondensatoren

Kondensatoren bestehen aus abwechselnden Schichten von Elektroden und Dielektrika. Das Dielektrikum enthält zur Erhöhung der Kapazität einen Elektrolyt, der mit der Zeit verdunstet. Dies wird als Austrocknung bezeichnet und die Lebensdauer eines Ultrakondensators endet, wenn der Elektrolyt im Inneren aufgebraucht ist.

Die Lebensdauer eines Kondensators wird also von der Umgebungstemperatur beeinflusst. Steigt die Umgebungstemperatur um 10 °C, verdoppelt sich die Verdampfungsrate ungefähr. Umgekehrt halbiert sich die Verdampfungsrate, wenn die Temperatur um 10 °C sinkt.

Allgemeine Kondensatoren sind bei 105 °C und 2000 Stunden spezifiziert. Sinkt die Umgebungstemperatur um 10 °C, verringert sich die Lebensdauer auf 4000 Stunden, und wenn die Umgebungstemperatur um 30 °C fällt, beträgt die Lebensdauer etwa 1,8 Jahre. Auch Kondensatoren erwärmen sich durch den Strom selbst. Dieser Temperaturanstieg wirkt sich ebenfalls auf die Lebensdauer aus und muss berücksichtigt werden.

Darüber hinaus gibt es auch eine Lebensdauer, die von der angelegten Spannung abhängt. Bei Nennspannung ist sie nur sichtbar, aber bei Überspannung oder Rückspannung kommt es zu einer chemischen Reaktion an den Elektroden, die die Lebensdauer verkürzt.

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pince à air

Qu’est-ce qu’une pince à air ?

Une pince est un dispositif qui maintient un objet en place en appuyant dessus.

Les pinces à air sont des pinces qui fonctionnent à l’air comprimé. Elles peuvent être maintenues avec plus de force que les pinces manuelles. Elles sont largement utilisées dans les usines et constituent l’un des outils essentiels pour le traitement de matériaux tels que les produits métalliques et le bois.

Comme elles n’utilisent pas d’électricité, elles réduisent les risques d’incendie ou d’électrocution sur le lieu de travail. Cependant, elles nécessitent un entretien adéquat et une lubrification régulière garantit un fonctionnement sans heurts des pinces et prolonge leur durée de vie. Il est également important de régler la pression d’air de manière appropriée, car une pression d’air excessive peut endommager la pince et la pièce à usiner.

Utilisations des pinces à air

Les pinces à air sont largement utilisées dans les usines. Les principales utilisations sont les suivante :s

1. Traitement des métaux

Les pinces à air sont utilisées pour couper les tôles et les tuyaux dans l’industrie métallurgique. Elles sont également des outils essentiels dans des processus tels que le soudage et le boulonnage. Les pinces à air sont capables d’un couple et d’une force élevés, ce qui permet de travailler avec une grande précision.

2. Travail du bois

Les pinces à air sont utilisées pour couper et percer le bois dans le travail du bois. Elles sont également utilisées pour coller le bois. Elles peuvent maintenir le bois fermement en place, ce qui améliore la précision du travail.

3. Maintenance automobile

Dans la maintenance automobile, les pinces à air sont utilisées pour remplacer et ajuster les pièces du moteur et changer les pneus. Le couple élevé de ces pinces permet de maintenir fermement en place les pièces lourdes de la voiture.

4. Peinture

Les pinces à air peuvent être utilisées pour fixer les pistolets de peinture. Les pistolets fixés par ce type de pinces sont moins susceptibles de trembler, ce qui garantit un revêtement uniforme.

Principe des pinces à air

Les pinces à air sont un type de pince à genouillère qui utilise l’air comprimé comme source d’énergie pour fixer l’objet. La source d’air comprimé est généralement un dispositif tel qu’un compresseur d’air. L’air comprimé est introduit dans la pince par une conduite d’air.

À l’intérieur de la pince à air se trouve un cylindre qui ouvre et ferme la pince. Le cylindre peut fermer la pince en poussant le piston vers le haut lorsque l’air comprimé entre, et ouvrir la pince lorsque l’air est retiré du cylindre. Le fonctionnement est généralement contrôlé par une électrovanne ou un dispositif similaire, qui est actionné en envoyant des commandes à l’électrovanne par l’intermédiaire d’un bouton ou d’une pédale.

La partie serrage utilise souvent un mécanisme à genouillère. C’est un type de mécanisme de liaison composé de deux maillons et d’un curseur, où la force appliquée est augmentée par une structure de force de doublement afin de serrer fortement l’objet.

Types de pinces à air

Les pinces à air sont largement utilisées dans divers secteurs industriels. Voici quelques exemples de types de pinces à air :

1. Pinces à air intégrées

Ce sont des pinces à air avec une pince et un cylindre intégrés. Ils se caractérisent par leur conception compacte et peuvent être utilisés dans n’importe quel lieu d’installation. Ils sont également faciles à installer.

2. Pince parallèle

Cette pince est constituée de plusieurs bras. Les bras se déplacent parallèlement les uns aux autres pour saisir fermement l’objet. Elles sont particulièrement efficaces pour la manipulation d’objets de grande taille.

3. Pince rotative

Ces pinces peuvent être utilisées pour faire tourner l’objet pendant son traitement. Comme la pince peut tourner tout en maintenant l’objet en place, l’efficacité du travail s’en trouve grandement améliorée.

Comment choisir une pince à air?

Les pinces à air sont des outils utiles qui améliorent considérablement l’efficacité du travail, mais il y a quelques points importants à prendre en compte pour choisir la bonne pince.

1. Utilisation prévue

Choisissez la taille et la force appropriées à l’application. Les pinces à air de grande taille et de grande force conviennent à la manipulation de grandes pièces, tandis que les pinces de plus petite taille conviennent à la manipulation de petites pièces.

2. Forme

Différentes formes sont disponibles, y compris des types droits et angulaires, et des méthodes de montage telles que le montage sur base et le montage sur bride peuvent être sélectionnées. Il est important de choisir la forme et la méthode de montage appropriées en fonction du travail à effectuer et du lieu d’installation.

3. Vitesse de serrage et répétabilité

La vitesse de serrage et la répétabilité sont également des facteurs importants qui ont un impact significatif sur l’efficacité du travail. Si beaucoup de travail doit être effectué en peu de temps, des vitesses de serrage rapides sont nécessaires. Une répétabilité élevée est également importante pour les travaux de précision.

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Succinimide

What Is Succinimide?

Succinimide, a cyclic imide, appears as a colorless or white solid at room temperature and pressure.

It can be synthesized by dry distilling the diammonium salt of succinic acid or by heating succinic acid with ammonia.

Distilling succinimide with zinc powder produces pyrrole, while its reaction with ethanol and metallic sodium yields pyrrolidine. In these processes, the hydrogen atoms in the imide group are readily replaced by metal atoms.

Uses of Succinimide

Succinimide reacts with hypobromous acid to form N-bromosuccinimide, where the hydrogen atom in the imide group is replaced by a bromine atom. This reaction, known as the Warren-Cheegler reaction, facilitates easy and selective bromination at the allyl position, avoiding the need to handle toxic bromine.

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Glassubstrat

Was ist Glassubstrat?

Glassubstrate

Glassubstrat ist ein allgemeiner Begriff für flache Substrate aus Glas, die mit spezifischen Funktionen für ihren Verwendungszweck ausgestattet sind.

Je nach Alkaligehalt und Plattendicke gibt es verschiedene Arten von Glas, deren Glätte und elektrische Eigenschaften sich von denen gewöhnlicher Glasplatten unterscheiden. Es hat ein breites Anwendungsspektrum, das von Computermonitoren und Smartphone-Displays bis hin zu Solarzellen reicht.

Es gibt auch Glas-Epoxid-Substrate, die durch Imprägnieren von Glasfasern mit Epoxidharz und anschließendes Verformen hergestellt werden. Glasepoxid-Substrate können kostengünstig hergestellt werden und die elektronischen Komponenten werden auf dem Substrat montiert, um die elektronischen Schaltungen zu bilden, die die elektronischen Geräte betreiben. Sie werden im Allgemeinen auch als Leiterplatten bezeichnet.

Anwendungen von Glassubstraten

Glassubstrate werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, die von Verbraucher- bis zu Industriegeräten reichen. Spezifische Anwendungen sind die folgenden:

1. Display- und Deckglasanwendungen

Glassubstrate werden in mobilen Geräten wie Smartphones und Tablets, die wir täglich benutzen, sowie in Displays für Kfz-Navigationssysteme verwendet. Sie sind nur 0,5-1,1 mm dünn, und es sind vor allem Transparenz und Glätte gefragt.

Bei der Verwendung für LCD-Fernsehbildschirme ist es wichtig, den Alkaligehalt auf 0,1 % zu beschränken, um die Verunreinigung des Flüssigkristallmaterials und seine Auswirkungen auf die Transistoreigenschaften zu verringern, wenn Alkalibestandteile enthalten sind.

Es gibt auch Anwendungen für Deckgläser für Berührungsbildschirme und Bildsensoren, für die Glassubstrate verwendet werden, denen durch chemische Mittel die fünffache Festigkeit von gewöhnlichen Glassubstraten verliehen wurde.

2. Anwendungen für elektrische und elektronische Geräte

Epoxidglassubstrate werden für Hauptplatinen in Computern und Digitalkameras verwendet. Epoxidharz-Glassubstrate sind die am häufigsten verwendeten Leiterplatten und unterstützen den stabilen Betrieb von elektrischen und elektronischen Geräten.

Funktionsweise von Glassubstraten

Im Gegensatz zu gewöhnlichem Glas müssen Glassubstrate für Displays sehr leistungsfähig sein. Um die hochauflösenden Bilder und Videos auf LCDs und OLEDs korrekt anzeigen zu können, muss die Oberfläche so glatt wie möglich sein und darf nur minimale Unebenheiten aufweisen.

Die Standards sind auch so streng, dass jegliche Fremdkörper, die in das Display eindringen könnten, unsichtbar gemacht werden. Die Nachfrage nach Glassubstraten, die sowohl dünn als auch steif sind, steigt, da die Displays immer größer und leichter werden.

Glas-Epoxid-Substrate werden durch Imprägnierung von Glasfasern mit Epoxidharz und Aushärtung des Materials hergestellt, was den Vorteil hat, dass sich die Abmessungen auch bei Änderungen der Umgebungstemperatur nur geringfügig ändern. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Material selbst hart ist und eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit, Feuchtigkeitsaufnahme und elektrische Eigenschaften aufweist.

Die Produktionskosten sind relativ niedrig und das Material ist sehr vielseitig, da es in verschiedenen Kupferfolienstärken erhältlich ist. Es lässt sich leicht zu doppelseitigen und mehrlagigen Leiterplatten verarbeiten und wird häufig in elektronischen Geräten verwendet. Auf der anderen Seite hat es den Nachteil, dass für die Herstellung spezielle Anlagen erforderlich sind.

Arten von Glassubstraten

Glas ist ein anorganisches Gemisch aus Quarzsand, Soda und Tonerde. Je nach dem Verhältnis der Bestandteile können verschiedene Glassubstrate hergestellt werden. Die Eigenschaften der verschiedenen Glassubstrate sind wie folgt:

1. Alkalifreies Glas

Es handelt sich um Glas mit einem Alkalioxidgehalt von 0,1 %, das hauptsächlich für Flüssigkristallanzeigeanwendungen verwendet wird. Es können dünnwandige Glassubstrate hergestellt werden, wobei einige Glassubstrate bis zu 0,3 mm dick sind. Es hat eine ausgezeichnete Glätte und Hitzebeständigkeit.

2. Chemisch gehärtetes Glas

Es handelt sich um chemisch gehärtetes Glas, das etwa fünfmal stärker ist als gewöhnliche Glassubstrate. Es wird auch für Touchpanels, Glas für optische Disks und Deckglas für Bildsensoren verwendet.

3. Glas-Epoxid-Substrate

Traditionell wurden in der Unterhaltungselektronik in großem Umfang kostengünstige Papier-Phenol- und Papier-Epoxid-Substrate verwendet, aber in den letzten Jahren sind Glas-Epoxid-Substrate zu den am häufigsten verwendeten Leiterplatten überhaupt geworden. Auf Glas-Epoxid-Substrate entfallen die meisten einseitigen, doppelseitigen und mehrlagigen Substrate.

4. Teflon-Substrate

Hierbei handelt es sich um Leiterplatten, die durch Imprägnieren von Glasgewebe mit Polytetrahydrofuran (PTFE)-Harz hergestellt werden. Fluorpolymere haben eine niedrige Dielektrizitätskonstante und weisen daher hervorragende Hochfrequenzeigenschaften auf.

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Josamycin

What Is Josamycin?

Josamycin is a macrolide antibiotic with the chemical formula C₄₂H₆₉NO₁₅ and a molecular weight of 827.99. It appears as a white or yellowish-white powder, extremely insoluble in water but soluble in methanol and ethanol. Josamycin functions by binding to the 50S subunit of bacterial ribosomes, inhibiting protein synthesis. It is particularly effective against Gram-positive bacteria and certain Gram-negative bacteria, including Staphylococcus spp., Streptococcus spp., and Mycoplasma spp., and shows efficacy against atypical pathogens like chlamydia.

Uses of Josamycin

Josamycin treats various bacterial infections, including respiratory tract infections (pneumonia, acute bronchitis, tonsillitis), skin infections (abscesses, cellulitis, impetigo), and certain sexually transmitted diseases. It is especially valuable for patients allergic to penicillin due to its distinct chemical structure.

Properties of Josamycin

Derived from Streptomyces narbonensis, josamycin is absorbed from the gastrointestinal tract upon oral administration, reaching high concentrations in infected tissues. Metabolized and excreted via the kidneys and liver, it demonstrates strong antibacterial activity, primarily against Gram-positive bacteria, with minimal side effects including gastrointestinal discomfort and allergic reactions.

Structure of Josamycin

Josamycin features a 16-membered cyclic lactone structure characteristic of macrolides, enhanced by disaccharide sugar chains. These structural components influence its antimicrobial activity and pharmacokinetics, distinguishing it from other macrolides.

Other Information on Josamycin

How Josamycin Is Manufactured

Produced by Streptomyces narbonensis var. josamyceticus, josamycin’s manufacture involves strain selection, culture, antibiotic production, extraction (using organic solvents like ethyl acetate or chloroform), and purification through chromatography and crystallization.

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Dimethyl Ether

What Is Dimethyl Ether?

Dimethyl ether, composed of two methyl groups connected by an ether bond, is a simple ether structure. It is gaseous at room temperature but liquefies under pressure, making it similar to LP gas in storage and handling.

Physicochemical Properties of Dimethyl Ether

1. Name:
English: dimethyl ether
Abbreviation: DME
IUPAC: methoxymethane

2. Molecular Formula:
C2H6O

3. Molecular Weight:
46.07

4. Melting Point:
-141.50°C

5. Boiling Point:
-24.82°C

6. Solvent Solubility:
Soluble in ethanol and acetone.

Characteristics and Uses of Dimethyl Ether

① Alternative Fuel to LP Gas:

Dimethyl ether is gaseous at room temperature, liquefies under compression, and is flammable. These properties make it a potential alternative to LP gas. It is already used in spray applications and holds promise as a household and power generation fuel and as an alternative to diesel fuel.

② Environmentally Friendly Clean Energy:

Unlike fossil fuels, dimethyl ether produces no nitrogen oxides (NOx) during combustion or soot during incomplete combustion. It contains no sulfur, preventing sulfur oxides (SOx) formation. Therefore, it is considered a next-generation clean energy alternative.

Synthesis and Production of Dimethyl Ether

In the lab, dimethyl ether is produced by heating methanol with concentrated sulfuric acid. Industrially, it is made by dehydrating methanol using an aluminum phosphate catalyst. This indirect method is the primary production technique, but there is also a direct method involving natural gas, coal, and biomass.

Toxicity and Hazards of Dimethyl Ether

Dimethyl ether can have anesthetic effects on humans, causing mild paralysis when inhaled. It is flammable and explosive, requiring careful handling. However, it is less flammable than LP gas and has a higher explosive limit, making it relatively safe.