Anglies nanovamzdelių laidžios pastos sukibimas paprastai yra geras, todėl jį galima dar labiau pagerinti formuluojant ir optimizuojant procesą. Naujausi tyrimai rodo, kad optimizuotos anglies nanovamzdelių kompozitinės laidžios pastos sukibimas gali pasiekti 0 laipsnį (aukščiausią skersinio -pjūvio bandymo lygį). Naudojant laidžius klijus, pridėjus 0,19 masės % anglies nanovamzdelių, lupimo stiprumas gali padidėti 82 %. Naudojant tarpsluoksnį procesą (plonas-sluoksnis apatinis elektrodas) gali efektyviai pagerinti CNT sukibimą ir sukurti patikimą ominį kontaktą. Nacionaliniame standarte GB/T 33818{14}}2017 m. „Anglies nanovamzdelių laidžioji pasta“ aiškiai nurodo sukibimą kaip pagrindinį bandymo rodiklį. Pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos sukibimui, yra dervos rišiklio pasirinkimas, dispersijos būsena ir pastos dalelių dydis (optimalesnis yra mažesnis arba lygus 2 μm). „Shandongo Tanfeng New Material“ dalyvavo kuriant grupės standartą T/CAQI 423-2025 „Anglies nanovamzdelių kompozitinė laidžioji pasta, skirta ličio jonų baterijoms“, o jos aukštos kokybės anglies nanovamzdelių milteliai užtikrina puikų sukibimą su žaliava.
1. Pirmiausia apibrėžkite standartą: kaip nacionalinis standartas apibrėžia „sukibimą“?
Nacionaliniame standarte GB/T 33818{2}}2017 m. „Anglies nanovamzdelių laidžioji pasta“ sukibimas nurodytas kaip pagrindinis tikrinamas elementas. Įprasti pramonės bandymo metodai apima skersinio pjovimo testą (GB/T 9286) ir 3M juostos nuplėšimo testą.
„Sukibimas“ nėra subjektyvus jausmas; ji turi aiškius testavimo standartus ir metodus.
Pagal nacionalinį standartą GB/T 33818-2017 „Anglies nanovamzdelių laidžioji pasta“, sukibimas yra vienas iš devynių pagrindinių elementų, skirtų anglies nanovamzdelių laidžios pastos kokybei tikrinti. Kiti apima klampumą, elektrinį laidumą, terminį stabilumą, atsparumą vandeniui, atsparumą temperatūrai, atsparumą smūgiams ir kt.
Įprasti pramonės sukibimo bandymo metodai:
| Bandymo metodas | Testo principas | Sprendimo standartas | Taikomi scenarijai |
|---|---|---|---|
| Cross{0}}Cut Test (GB/T 9286) | Pjaustytuvu išpjaukite{0}}kryžminio liuko tinklelį, tada nulupkite juostele | 0=laipsnio iškirpti kraštai visiškai lygūs; 5=laipsnio didelio ploto lupimas | Kieti substratai |
| 3M juostos 90 laipsnių tempimo testas | Patraukite juostą 90 laipsnių kampu į dangą | Nulupimas=netinka | Membraniniai jungikliai, sidabrinės pastos grandinės |
| Cross{0}}Cut Tester | Iškirpkite tinklelį su skersinio{0}}pjovimo testeriu, tada nulupkite juostele | Lupimo sritis<5% = qualified | Bendroji paskirtis |
Pramoninės -anglies nanovamzdelių laidžios sidabro pastos specifikacijų lape aiškiai parašyta: „Naudokite 3M 600 juostą, patraukite sidabrinę liniją 90 laipsnių kampu ir neturėtų būti nulupta“. Tai yra įprastas pramonės vertinimo standartas „kvalifikuotam“ sukibimui - paprastas, tiesioginis, be dviprasmybių.
Naudojant lanksčią elektroniką, sukibimo bandymai taip pat apima pakartotinius lenkimo ir dilimo bandymus, siekiant įvertinti dangos patvarumą dinamiškomis naudojimo sąlygomis.
2. Eksperimentiniai duomenys: kiek iš tikrųjų gali pasiekti anglies nanovamzdelių laidžios pastos sukibimas?
Optimizavus sudėtį, anglies nanovamzdelių laidžios pastos sukibimas gali pasiekti 0 laipsnį (aukščiausią lygį skersinio pjūvio teste); laidžiuose klijuose anglies nanovamzdeliai gali padidinti lupimo stiprumą iki 82%.
2.1 Naujausi tyrimai: sukibimas gali pasiekti 0 laipsnį
2023 m. paskelbtas tyrimasGuangdongo chemijos pramonėsistemingai optimizavo anglies{0}}pagrįstos sudėtinės laidžios pastos formulę. Tyrėjai naudojo natrio karboksimetilceliuliozę (CMC) kaip rišiklį vietoj tradicinių dervų, naudojo polivinilpirolidoną (PVP) kaip dispergentą ir naudojo grafeno / anglies nanovamzdelių kompozitą kaip laidų užpildą.
Bandymo rezultatai:
| Parametras | Vertė |
|---|---|
| Atsparumas | Net 0,009 Ω·cm |
| Sukibimas | 0 laipsnis (aukščiausias skersinio{1}}pjovimo testo lygis) |
Ką reiškia 0 klasė?Kryžminio-pjūvio testas sukibimą padalija į 0-5 laipsnius. 0 laipsnis reiškia, kad „nupjauti kraštai yra visiškai lygūs, tinklelio kraštai nenulupti“ – tai puikus sukibimo testo rezultatas.
2.2 Laidus lipnus laukas: CNT padidina nusilupimo stiprumą 82 %
2025 m. paskelbtas tyrimasSaulės energijos medžiagos ir saulės elementaisistemingai ištyrė anglies nanovamzdelių poveikį fotovoltiniams elektrai laidžiams klijams (ECA).
Pagrindiniai duomenys:
| CNT papildymo suma | Nulupimo stiprumo pasikeitimas | Išvada |
|---|---|---|
| 0,05 masės % | Jokio reikšmingo pasikeitimo | Yra slenksčio efektas |
| 0,19 masės % | +82% | Pasiektas prisotinimo stiprinimo taškas |
| >0,19 masės % | Mažėjanti grąža | Didesnis papildymas sumažina efektyvumą |
Tyrimas parodė, kad yra „auksinis langas“ CNT pridėjimui - per mažas yra neveiksmingas, per didelis sumažina grąžą. Slenkstinės koncentracijos buvimas reiškia, kad kiekvienai konkrečiai sistemai reikalingas tikslus optimizavimas, o ne tiesiog „kuo daugiau, tuo geriau“.
2.3 Lauko emisijos įrenginiai: tarpsluoksnis procesas pagerina sukibimą
2013 m. paskelbtas tyrimasActa Photonica Sinicasukūrė „integruoto šaltojo katodo“ procesą: tarp sidabrinio apatinio elektrodo ir anglies nanovamzdelio sluoksnio kaip tarpsluoksnis buvo pridėtas plonas{0}} apatinis elektrodas, kuriame yra anglies nanovamzdelių.
Bandymo rezultatai:
| Parametras | Tobulinimas |
|---|---|
| Įjunkite{0}}lauko stiprumą | 2,11 V/μm → 1,68 V/μm (20 % sumažinimas) |
| Didžiausia emisijos srovė | 905 μA → 1866 μA (106 % padidėjimas) |
| CNT sukibimo charakteristikos | Efektyviai patobulinta |
| Ohminis kontaktas | Patikimas |
Tyrimas parodė, kad tarpsluoksnio buvimas žymiai padidino sukibimo stiprumą tarp CNT ir pagrindo, išlaikant stabilų šviesos ryškumą net po nepertraukiamo veikimo ilgiau nei 10 dienų.
3. Įtakojantys veiksniai: kurie veiksniai lemia sukibimo efektyvumą?
Keturi pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos anglies nanovamzdelių laidžios pastos sukibimui, yra: rišiklio pasirinkimas, CNT dispersijos būsena, pastos dalelių dydis ir kietėjimo procesas.
3.1 Rišiklis yra „sukibimo šerdis“
Rišiklis yra tiesiausias veiksnys, lemiantis sukibimą:
| Aspektas | Detalės |
|---|---|
| Tradiciniai pasirinkimai | Epoksidinė derva, akrilo derva, poliuretanas |
| Optimizuotas sprendimas | Natrio karboksimetilceliuliozės (CMC) naudojimas vietoj tradicinių dervų gali pagerinti sukibimą |
| Lipnus derinys | Vandens pagrindu pagaminti lankstūs dervos klijai gali pagerinti pluošto sukibimą ir atsparumą karščiui |
3.2 CNT dispersijos būsena
CNT yra labai linkę aglomeruotis dėl van der Waals jėgų - aglomeratai sukelia netolygų vidinį dangos įtempį ir tampa silpnomis sukibimo vietomis.
| Dispersijos būsena | Poveikis sukibimui |
|---|---|
| Gera dispersija | CNT yra tolygiai pasiskirstę matricoje, sudarydami „inkaro taško“ sustiprinimo efektą |
| Prasta sklaida | Aglomeratai formuoja įtempių koncentracijos taškus, nuo kurių danga lengvai nusilupa |
3.3 Įklijavimo dalelių dydis
Tyrimai parodė, kad labai svarbu kontroliuoti pastos dalelių dydį šlifuojant:
| Žingsnis | Vidutinis dalelių dydis |
|---|---|
| Pirmas šlifavimas | Maždaug 2 μm |
| Antrasis šlifavimas | Maždaug 500 nm |
Smulkesnių dalelių pastos gali lengviau pasiekti geresnį pluošto sukibimą.
3.4 Kietėjimo procesas
Kietėjimo temperatūra, laikas ir šildymo/aušinimo greitis turi įtakos galutiniam sukibimui:
| problema | Pasekmė |
|---|---|
| Nepakankamai kietinamas | Rišiklis nepilnai sukryžmintas, blogas sukibimas |
| Per{0}}gydymas | Rišiklis sensta ir tampa trapus, danga lengvai trūkinėja |
Greita sukibimą įtakojančių veiksnių nuorodų lentelė
| veiksnys | Optimali kryptis | Principas |
|---|---|---|
| Segiklio tipas | CMC, epoksidinė derva,{0}}vandens pagrindo derva | Nustato dangos ir pagrindo sąsajos sukibimo stiprumą |
| CNT dispersijos būsena | Vienodas, be aglomeracijos | Formuoja tolygų įtempių pasiskirstymą |
| Pastos dalelių dydis | Mažesnis arba lygus 2 μm (geresnis arba lygus 500 nm) | Mažesnės dalelės lengviau užpildo pagrindo mikroskopą |
| Kietėjimo procesas | Tiksliai valdyti pagal segiklio specifikacijas | Užtikrina visišką kryžminį susiejimą |
4. Taikymo scenarijai ir sukibimo reikalavimai
Skirtingi taikymo scenarijai kelia skirtingus sukibimo reikalavimus - ličio baterijų elektrodai yra „įterptųjų“ tipų, kuriems reikalinga sinergija su aktyviosiomis medžiagomis; laidžios dangos yra „paviršiaus“ tipo, jas reikia tiesiogiai sujungti su pagrindu.
| Taikymo scenarijus | Substratas | Sukibimo reikalavimas | Bandymo metodas | Tipinis reikalavimas |
|---|---|---|---|---|
| Ličio baterijos elektrodas | Aliuminio folija / vario folija | Sinergija su veikliosiomis medžiagomis, nelinkusi išsilieti | Elektrodo nulupimo stiprumo testas | Pramonės praktika |
| Laidi danga / EMI ekranavimas | PET plėvelė, plastikinė | Kryžminio-pjūvio testas 0–1 klasė | Skersinio-pjovimo testeris + 3M juosta | Nelupama, kai traukiama 3M juosta 90 laipsnių kampu |
| Laidus pluoštas | Poliesteris, nailonas | Atsparus dėvėjimuisi-, plovimui- | Abrazyvinis testas, plovimo testas | Klijų derinys pagerina sukibimą |
| Membraniniai jungikliai | PET, PC | Kryžminio-pjūvio testas 0 klasė | 3M juostos 90 laipsnių tempimo testas | "Jokio lupimo" |
| Lauko emisijos katodai | Stiklo substratas | Sukibimas + ominis kontaktas | Dabartinis stabilumo testas | Nepertraukiamas veikimas ilgiau nei 10 dienų |
| Laidus rašalas / 3D spausdinimas | PI plėvelė, stiklas | Lygus paviršius, nesilupa | Nulupimo testas | Gali pataisyti nutrūkusias grandines |
Svarbus skirtumas:Naudojant ličio baterijas, anglies nanovamzdelių laidžios pastos sukibimas atsispindi kaip elektrodo atplėšimo stiprumas - aktyvios medžiagos sluoksnio ir srovės kolektoriaus sukibimo stiprumas po to, kai pasta padengiama aliuminio/vario folija, išdžiovinama ir kalandruojama. Tai panašu į sąvoką „kaip tvirtai danga prilimpa prie pagrindo paviršiaus“, tačiau bandymo objektas ir standartai šiek tiek skiriasi.
5. Shandong Tanfeng nauja medžiaga: standartinis rinkėjas + aukštos{2}}kokybės žaliavos tiekėjas
„Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd.“ ne tik tiekia didelio -grynumo anglies nanovamzdelių miltelius, bet ir aktyviai dalyvavo kuriant grupės standartą „Anglies nanovamzdelių kompozitinė laidžioji pasta, skirta ličio-jonų baterijoms“, todėl ji yra viena iš standartų nustatytojų laidžios pastos pramonėje.
Anglies nanovamzdelių laidžios pastos sukibimas prasideda nuo didelio{0}}grynumo, gerai-dispersinių anglies nanovamzdelių žaliavų.
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. yra pagrindinė jėga šios pramonės grandinės pradžioje. Jo gaminio pranašumai tiesiogiai atitinka sukibimo poreikius:
| Privalumo matmenys | Tanfeng naujos medžiagos stiprumas | Reikšmė sukibimui |
|---|---|---|
| Standartinis nustatymas | Dalyvavo rengiant grupės standartą T/CAQI 423-2025 | Apibrėžia kokybę iš standartinio šaltinio; sukibimas yra pagrindinis standarto rodiklis |
| Produkto matrica | Visas SWCNT/DWCNT/MWCNT asortimentas | Galimi skirtingi vamzdžių skersmenys, pritaikyti skirtingoms rišiklių sistemoms |
| Produkto grynumas | Didesnė arba lygi 98%, stabilios partijos | Mažiau priemaišų → geresnė dispersija → geresnis sukibimas |
| Paruošimo procesas | CVD metodas su tiksliu valdymu | Siauras vamzdžio skersmens pasiskirstymas, gera konsistencija, sumažinta aglomeracija |
„Tanfeng New Material“ didelio{0}}grynumo anglies nanovamzdelių milteliai suteikia idealią žaliavų garantiją tolesniems laidžios pastos gamintojams. Kai pastos gamintojai savo kompozicijose siekia „0 laipsnio sukibimo“, pradinis taškas yra gerai-išsklaidytų, didelio{4}}grynumo anglies nanovamzdelių žaliavų - partija, ir būtent tai yra Tanfeng New Material kompetencijos sritis.
Santrauka: Anglies nanovamzdelių laidžios pastos šerdies sukibimo duomenų greitos nuorodos lentelė
| Pagrindinis Klausimas | Atsakymas | Duomenų šaltinis |
|---|---|---|
| Kiek gali pasiekti sukibimą? | 0 laipsnis (aukščiausias kryžminio-pjovimo testo lygis) po formuluotės optimizavimo | 2023 Guangdongo chemijos pramonėstudijuoti |
| Kiek CNT gali pagerinti sukibimą? | Pridėjus atitinkamą 0,19 masės % kiekį, laidžių klijų nusilupimo stiprumas padidėja 82 % | 2025 m. „ScienceDirect“ tyrimas |
| Ar to reikalauja nacionalinis standartas? | GB/T 33818-2017 sukibimas nurodytas kaip pagrindinis tikrinimo elementas | Nacionalinis standartas |
| Kokie yra tyrimo metodai? | Kryžminio-pjovimo testas (GB/T 9286), 3M juostos 90 laipsnių tempimo testas | Pramonės standartas |
| Kas dalyvavo nustatant standartą? | Shandong Tanfeng New Material dalyvavo rengiant T/CAQI 423-2025 | Grupės standartas |
Vieno{0}}sakinio santrauka:Anglies nanovamzdelių laidžios pastos sukibimas paprastai yra geras (gali pasiekti 0 laipsnį) ir gali būti dar labiau pagerintas optimizuojant rišiklį, dispersijos būseną ir pastos dalelių dydį. Pridėjus atitinkamą kiekį CNT į laidžius klijus, sukibimas gali padidėti (iki 82%). „Shandong Tanfeng New Material“ aukštos-kokybės CNT milteliai, kaip vienas iš pramonės standartų nustatytojų, suteikia „šaltinio-lygio garantiją“ dėl puikaus sukibimo.