Er þéttbýli stærsti erfiðleikinn við kolefnisnanotube duft?

Einn stærsti vinnsluerfiðleikar kolefnis nanórördufts í hagnýtri notkun er þétting og venjuleg þurrduftshræring getur venjulega aðeins bætt stórsæja blöndun. Það er mjög erfitt að aðskilja stöðuga CNT-búnta algjörlega með lág-þurrblöndun eingöngu.

Kolefni nanórör hafa há stærðarhlutföll, tiltölulega stórt tiltekið yfirborð og sterk innbyrðis -rörsvíxlverkun, sem gerir þeim hætt við að mynda búnt -líkar eða þéttar mannvirki við undirbúning, geymslu og flutning. Rannsóknir sýna að van der Waals víxlverkun milli CNTs stuðlar að myndun knippa og fyllinga, sem er einnig langvarandi dreifingaráskorun þar sem kolefnis nanórör flytjast úr rannsóknarstofuefni til iðnaðarnota. En það er vandamál hér sem auðvelt er að gleymast: „Hrærið svarta duftið jafnt“ ≠ „Að dreifa kolefnis nanórörunum sannarlega“. Fyrir verksmiðjur, það sem sannarlega þarf að dæma er:

Getur þurrduftshræring brotið CNT þyrpingar niður í markstærð?

Geta CNT komist jafnt inn í fylkið?

Munu þeir -samlagast aftur við síðari vinnslu?

Mun CNT lengdin styttast við dreifingu?

Þessar spurningar ákvarða hvort kolefnis nanórörduft geti að lokum framkvæmt viðeigandi leiðandi, styrkjandi eða rafsegulvörn.

I. Hvers vegna er kolefni nanórörduft sérstaklega viðkvæmt fyrir þéttingu?

Grundvallarástæðan fyrir því að kolefnisnanórör eru viðkvæm fyrir þéttingu er samsett áhrif mikils sérstakrar yfirborðsflatar og sterkra víxlverkana á milli -röra, sem gerir það að verkum að einstakar CNTs vilja ekki vera aðskildar hver frá öðrum til lengri tíma litið.

Kolefni nanórör eru ekki venjulegar kúlulaga agnir.

Þeir hafa mjög sérstaka eiginleika:

Þvermál á nanóskala;

Míkron-kvarða eða jafnvel lengri lengd;

Hátt stærðarhlutfall;

Grafískt yfirborð;

Tiltölulega stórt virkt snertiflötur.

Þegar mikill fjöldi CNTs kemst í snertingu myndast-búnt eins og mannvirki auðveldlega á milli röra. CNTs mynda kristallaða knippi vegna sterkrar van der Waals aðdráttarafls og þessi sjálf-samsöfnunarhegðun er mikilvæg hindrun sem hefur áhrif á CNT-vinnslu og hagnýt forrit. Hátt sértækt yfirborðsflatarmál, vatnsfælin yfirborð, van der Waals kraftar og π-π víxlverkun CNTs valda því að þau mynda samsöfnun eða búnt -líkar byggingar af mismunandi stærðum í mörgum fjölliðum og algengum leysum. Þess vegna þýðir útlit þéttingar í kolefnis nanórördufti ekki endilega að gæði vörunnar séu léleg.

Ákveðin þétting er í sjálfu sér einn af efniseiginleikum CNT dufts.

Það sem raunverulega þarf að stjórna er: Hversu stórar þyrpingarnar eru, hversu þétt bundnar þær eru og hvort hægt sé að fjarlægja þær á áhrifaríkan hátt- eftir að hafa farið inn í lokakerfið.

II. Hvað nákvæmlega er „samsöfnunin“ í kolefnisnannórördufti?

Samþjöppun í CNT-dufti er ekki bara nokkrar agnir sem festast saman heldur getur verið flókin uppbygging sem myndast skref fyrir skref úr einstökum rörum, búntum -líkum byggingum og stærri aukaþyrpingum.

Það má einfaldlega skilja það sem þrjú stig:

Fyrsta stig: Einstaklingur CNT

Þetta er hið fullkomna-rör ástand.

Annað stig: CNT Bundle

Mörg kolefnis nanórör samræmast hvert öðru í ákveðna átt og mynda búnt.

Þriðja stig: Makrósópísk þyrping

Mikið magn af CNT-búntum flækjast enn frekar og þjappast saman og mynda sýnilegar eða míkron-þunga duftþyrpingar.

Rannsóknir hafa leitt í ljós að CNTs í óstöðugum dreifikerfi geta fyrst myndað um það bil samhliða búnta sem innihalda um 2-6 rör, síðan frekar myndað þrívíddar netsamstæðubyggingar.

Þess vegna: Lítil svört ögn sem verksmiðjan sérð er kannski ekki „ögn“ að innan, heldur stór massi samtvinnuðra kolefnis nanóröra.

III. Getur venjulegt þurrduft hrært beint í sundur kolefnis nanórör?

Það getur bætt stórsæja einsleitni, en getur venjulega ekki sundrað stöðuga CNT-búnta að fullu í ákjósanleg einstök rör eða fínt búnt -líkt mannvirki.

Þetta er lykillinn að því að skilja "dreifingu kolefnis nanótúpa þurrdufts."

Venjulegur þurrblöndunarbúnaður veitir aðallega:

Hrært;

Convection;

Núningur;

Þjöppun;

Ákveðin klippa.

Það getur breytt CNT dufti úr: Stórum þyrpingum → Tiltölulega einsleit duftblöndu. En það getur ekki endilega náð lengra: Stór þyrping → Lítil þyrping → CNT búnt → Einstök rör-dreifing.

Núverandi rannsóknir hafa sérstaklega borið saman CNT þurr-ástands vélrænni af-þynningu við blautvinnslu, og bent á að hefðbundin vélræn blöndun getur notað krafta eins og klippingu, þjöppun og núning til að brjóta upp þyrpingar, en fyrir þétt þéttar MWCNTs er af{2} vélrænni aðferðin oft takmörkuð.

Svo, ef verksmiðja segir: "Við hrærðum CNTs og plastefni duft saman í 30 mínútur, og það lítur einsleitt þegar."

Þessi niðurstaða getur aðeins gefið til kynna: Makrósópísk blöndun er tiltölulega einsleit. Það getur ekki enn sannað: CNTs hafa verið að fullu dreifð á smásjárkvarða.

IV. Af hverju getur þurrdufthræring litið einsleit út en CNT þyrpingar gætu enn verið til?

Vegna þess að stórsæja einsleitni og einsleitni á nanóskala eru tvö gjörólík hugtök.

Til dæmis er 1 kg af kolefnis nanórörum bætt við 100 kg lotu af plastefni.

Eftir þurrduftblöndun getur það litið mjög einsleitt út miðað við sýnatökuílát, lit og sjónrænt útlit.

En eftir stækkun gæti eftirfarandi enn verið til:

10 μm-stig þyrpingar;

Nokkrir -μm-stig CNT knippi;

Staðbundin svæði með mikilli-þéttni;

CNT netkerfi hafa ekki þróast að fullu.

Þetta er hægt að skilja með eftirfarandi hugtaki:

Raunverulegt markmið er ekki að allar umsóknir verði að ná "algjörri dreifingu einstakra CNTs." Sannarlega sanngjarnt markmið er að ná dreifingarkvarða sem passar við endanlega vöruframmistöðu.

V. Hvers vegna er kolefnisnanotube þurrduftdreifing erfiðari en venjulegt duft?

Hátt stærðarhlutfall og mikið sérstakt yfirborð CNT gefa þeim sterkari tilhneigingu til að flækjast og þéttast samanborið við venjuleg kúlulaga fylliefni.

Hægt er að gera samanburð:

Þess vegna er ekki hægt að ganga út frá því einfaldlega að: "Nanóduft er hægt að leysa með því að auka hræringarhraða bara." CNT dreifing er vandamál sem ákvarðast í sameiningu af orkuinntak, víxlverkun milli andlits og efnisbyggingar.

VI. Hvernig á að dæma hvort kolefni nanórörduft sé raunverulega dreift?

Þú getur ekki bara horft á lit og sjónræna athugun. Að minnsta kosti ætti dómgreind að sameina þyrpingastærð, smásjá formgerð, seigju eða endanlegt frammistöðu.

Mælt er með því að velja prófunaraðferðir í samræmi við umsóknina.

Meðal þeirra er lokaprófun á frammistöðu oft þýðingarmeiri en að sækjast eftir ákveðinni kornastærðartölu eingöngu.

Vegna þess að jafnvel þótt CNT kerfi líti vel út í smásjá, ef endanleg leiðni batnar ekki, getur það ekki talist sannur ferli árangurs.

VII. Hvaða dreifingarferli ætti að nota fyrir kolefnisnanotube duft?

Tiltölulega áreiðanleg nálgun er að nota stigað ferli „for-blandunar-af-þéttingu-stöðugleika-staðfestingar, frekar en að nota hámarks vélræna orku frá upphafi.

Skref 1: For-blöndun

Leyfðu fyrst CNT að koma á samræmdri snertingu við aðalefnið eða dreifimiðilinn.

Skref 2: Auka smám saman klippingu

Auka vélrænni orku smám saman í samræmi við þéttingarstigið.

Skref 3: Notaðu ómskoðun eða mala þegar nauðsyn krefur

Fyrir fljótandi-fasakerfi er hægt að minnka þyrpingastærð enn frekar með ómskoðun, mikilli klippingu eða mölun.

Skref 4: Stöðugleiki

Notaðu dreifiefni eða yfirborðsbreytingaraðferðir sem henta kerfinu til að draga úr líkum á endur-þéttbýli.

Skref 5: Staðfesting

Prófaðu að minnsta kosti:

Stærð þyrpingar;

Seigja;

Setmyndun;

CNT lengd;

Lokaleiðandi frammistaða.

Þessi nálgun er í samræmi við hina algengu leið „blanda-ómhljóð-stöðugleika-afköstum í CNT dreifingarrannsóknum. Tengdar umsagnir meðhöndla einnig vélræna blöndun, ómskoðun og stöðugleika sem helstu skrefin í CNT vökva-fasa/samsettri dreifingarhönnun.

VIII. Er dreifingarerfiðleikinn sá sami fyrir mismunandi kolefnis nanórörduft?

Nei. Þvermál slöngunnar, lengd, hreinleiki, yfirborðsástand og þéttingarstig hafa allir áhrif á lokadreifingarferlið.

Þess vegna getur maður ekki beint afritað einhvers annars: "500 W + 30 mínútur," og þá gert ráð fyrir að þeirra eigin CNTs muni endilega ná sömu áhrifum.

CNT dreifingarfæribreytur verða að vera ákvarðaðar ásamt: Efnisforskriftum + Innihald á föstu formi + Medium + Dreifingarefni + Búnaður.

IX. Sem framleiðandi kolefnis nanórördufts, hvernig hjálpar Shandong Tanfeng viðskiptavinum að leysa þéttbýlisvandamál?

Sannlega dýrmætur CNT birgir ætti ekki bara að gefa upp duftforskriftartöflu heldur ætti hann einnig að hjálpa viðskiptavinum að tengja efnisfæribreytur við raunverulegt dreifingarferli.

Sem framleiðandi kolefnis nanórördufts getur Shandong Tanfeng passað við lokaumsókn viðskiptavinarins:

CNT gerð;

Þvermál rörs;

Lengd;

Hreinleiki;

Sérstakt yfirborð;

Yfirborðsástand;

Umsóknarkerfi;

Mælt er með dreifingarstefnu.

Til dæmis, ef viðskiptavinurinn er að fást við:

Leiðandi plast:Lykiláhersla á þvermál rör + lengd + stærðarhlutfall + útpressunarskilyrði

Vatnskennd slurry:Lykiláhersla á bleyta + dreifiefni + klippingu/ómskoðun + stöðugleika

NMP kerfi:Lykiláhersla á samhæfni leysiefna + dreifingarástand + fast efni + seigju

Gúmmíblöndur:Lykiláhersla á stærðarhlutföll + tengingu við yfirborð + blöndunarferli

Þess vegna getur vöruvalsrökfræði Shandong Tanfeng færst enn frekar úr: "Hvaða líkan á að selja," í: "Hvaða dreifingarvandamál þarf viðskiptavinurinn að leysa."

X. Er samþjöppun í kolefnisnanotube dufti merki um léleg gæði?

Það er ekki hægt að dæma það einfaldlega á þennan hátt, vegna þess að ákveðin þéttni í þurru duftástandi er algeng hegðun efnisins sjálfs.

Það sem sannarlega þarf að greina á milli er:

Venjulegur duftþéttinghægt að-dreifa aftur með sanngjörnum ferlum.

Of-þjappað þéttbýliþarf verulega meiri orku til að opna.

Samþjöppun af völdum yfirborðsástands efnisgæti þurft að breyta dreifikerfi.

Óafturkræf þétting sem stafar af ferlimeðferðgæti þegar haft áhrif á frammistöðu endanlegrar vöru.

Þess vegna, meðan á innkaupum stendur, þarf ekki einfaldlega: "Duftið verður að hafa nákvæmlega enga þéttingu."

Eðlilegri krafa er: "Hvaða dreifingarstigi getur duftið náð samkvæmt markmiðskerfinu mínu og vinnsluskilyrðum?"

XI. Algengar spurningar

Er þéttbýli stærsti erfiðleikinn við kolefnis nanórörduft?

Þéttbýli er vissulega einn af kjarna ferli erfiðleika í CNT iðnaðar forritum, en það er ekki eini erfiðleikinn. Til viðbótar við þéttingu þarf einnig að huga að bleytu, dreifingarstöðugleika, varðveislu stærðarhlutfalla, seigju, tengingu við yfirborð og lotustöðugleika.

Getur þurrduftshræring beint brotið upp kolefnis nanórör?

Það getur bætt stórsæja blöndun, en venjuleg þurrduftshræring getur venjulega ekki tryggt algjöra sundrun þéttbundinna CNT knippa. Ef lokaafurðin hefur miklar kröfur um smásæja dreifingu, er venjulega þörf á frekari háskerpu, bræðslublöndu eða blautdreifingu.

Hvers vegna eru kolefnis nanórör hætt við að mynda þyrpingar?

Aðallega tengt sterkum innbyrðis-tube van der Waals víxlverkunum, miklu sérstakt yfirborði og ein-víddarbyggingu með háu hlutfalli.

Getur ómskoðun alveg leyst CNT þéttingu?

Það er ekki hægt að tryggja það. Ómskoðun getur verulega bætt vökva-fasa dreifingu, en áhrifin eru háð CNT forskriftum, miðli, dreifiefni, styrk og orkuinntak, og óhófleg ómskoðun getur valdið styttingu CNT lengdar.

Er fínni dreifing kolefnis nanóröra alltaf betri?

Nei. Jafnvægi þarf að finna á milli þéttingarminnkunar, dreifingarstöðugleika, leiðandi nets og varðveislu CNT lengdar.

Hvaða forrit hentar CNT þurrblöndun?

Þurrblöndun er tiltölulega hentug fyrir duftforblöndun-, fjölliða þurrblöndun, masterbatch og sumar duftvinnsluleiðir. Ef lokaafurðin er vatnskennd eða NMP slurry, er venjulega enn þörf á vökva-fasa dreifingarferlum.

Hvernig á að dæma hvort auðvelt sé að dreifa CNT dufti?

Þú getur ekki bara horft á hreinleika. Mælt er með því að bera samtímis saman rör þvermál, lengd, tiltekið yfirborð, ástand duftþéttingar og krefjast þess að birgja gefi TEM/SEM og dreifingarprófunargögn fyrir markkerfið.

Getur Shandong Tanfeng veitt ráðleggingar um dreifingu?

Já. Hægt er að veita samsvarandi ráðleggingar um vörusamsvörun og dreifingarferli byggt á þvermál rörsins, lengd, hreinleika CNT duftsins og vatnskenndu, NMP, plastefni eða önnur notkunarkerfi viðskiptavinarins.

Ekki er „erfitt að hræra jafnt“ í kolefnisnanorörum-frekar þarf að skilja hvað sönn dreifing þýðir

Samþjöppun kolefnis nanótúpudufts er dæmigerð vinnsluáskorun sem stafar af nanóbyggingu þess og venjuleg þurrduftshræring leysir aðallega stórsæja einsleitni, sem getur ekki sjálfkrafa jafnast á við af-nóskala samþjöppun.

Fyrir sumt leiðandi plastefni, duftsamsett efni og masterlotuferli: Þurrblöndun → Mikil klippa/útpressun → Lokavinnsla getur alveg orðið sanngjarn leið.

Fyrir vatnskennd, NMP og önnur vökvakerfi: For-bleyta → Mikil klippa → Ómskoðun/mala → Stöðugleiki → Árangurssönnun hentar venjulega betur.

Og sannarlega frábært CNT dreifingarferli er ekki: "Brjóta CNTs eins fínt og mögulegt er." En frekar: "Að nota nægilega orku til að opna óæskilega þyrpingar á sama tíma og virka lengd og uppbyggingu CNTs varðveitast eins mikið og mögulegt er."

Þetta er líka athyglisverðasti punkturinn þegar þú kaupir kolefnis nanórörduft-efnisfæribreytur ákvarða upphafspunktinn og dreifingarferlið ákvarðar hvort hægt sé að losa efnisframmistöðuna.

Sem framleiðandi kolefnis nanórördufts getur Shandong Tanfeng, auk þess að útvega kolefnis nanórörduft með mismunandi forskriftum, einnig passað við efni úr stærðum eins og þvermál rörs, lengd, hreinleika, tiltekið yfirborðsflatarmál og markdreifingarkerfi í samræmi við lokaumsókn viðskiptavinarins. Fyrir viðskiptavini sem þurfa vatnskennd, NMP, plastefnisblöndun eða leiðandi plastnotkun, frekar en að bera einfaldlega saman „hvaða fyrirtækis duftið er ódýrara,“ er frekar mælt með því að bera beint saman þéttingarástand, viðbótarmagn, leiðandi frammistöðu og lotustöðugleika undir sama dreifingarferli.

Raunverulegt gildi kolefnis nanórördufts liggur ekki í því hversu samræmt duftið sjálft lítur út, heldur í því hvort það getur myndað skilvirkt starfrænt net með viðeigandi uppbyggingu eftir að hafa farið inn í lokaafurðina.