Skirtumai tarp vienos-sienos, kelių-sienių ir kelių-sienių anglies nanovamzdelių laidžių pagrindinių mišinių
Pagrindiniai anglies nanovamzdelių mišiniai gali būti suskirstyti į tris pagrindines kategorijas pagal naudojamo anglies nanovamzdelio tipą: pagrindinį anglies nanovamzdelių (SWCNT) mišinį su viena sienele, pagrindinį kelių {{1}sienių anglies nanovamzdelio (FWCNT) mišinį ir kelių sienelių anglies nanovamzdelio (MWCNT) pagrindinį mišinį. Pagrindinis-viensienės vamzdžių mišinys turi geriausią elektros laidumą ir mažiausią pridėjimo kiekį (0,05 %-0,2 % galutiniame produkte), tačiau jo kaina yra didžiausia ir jis naudojamas aukščiausios klasės elektronikoje ir kosminėje erdvėje. Daugiasienių vamzdžių pagrindinis mišinys yra ekonomiškiausias{15}} ir yra pats brandžiausias procesas – anglies nanovamzdelių kiekis pagrindiniame mišinyje sudaro 15 %-20 %, o tai sudaro daugiau nei 80 % rinkos dalies. Nedaug-sienos vamzdžių pagrindinio mišinio patenka tarp šių dviejų, derinant didelį elektros laidumą ir gerą sklaidumą. Pasirinkimo esmė yra tokia: pasirinkite vieną-sienę, kad pasiektumėte maksimalų našumą, rinkitės daugiasienį-, kad būtų ekonomiškai efektyvu, ir žiūrėkite su kelių sienomis, kad būtų subalansuotas pasirinkimas.
1 skyrius: Anglies nanovamzdeliai pagrindiniuose mišiniuose nėra „viena“ medžiaga
Daugelis žmonių mano, kad anglies nanovamzdeliai yra tik „viena“ medžiaga, tačiau iš tikrųjų tai yra šeima.
Visi šios šeimos nariai atrodo kaip „tuščiaviduriai vamzdeliai“, tačiau vamzdžių sienelių skaičius skiriasi, o tai lemia atitinkamas jų „asmenybes“ ir „specialybes“. Laidieji pagrindiniai mišiniai, atsižvelgiant į naudojamo anglies nanovamzdelio tipą, daugiausia skirstomi į tris pagrindines produktų kategorijas: pagrindinius anglies nanovamzdelių mišinius su viena sienele, anglies nanovamzdelių pagrindinius mišinius su keliomis sienelėmis ir kelių sienelių anglies nanovamzdelių pagrindinius mišinius.
Nors šių trijų tipų pagrindinių mišinių pavadinimai yra panašūs, jų struktūra, našumas, kaina ir pritaikymas labai skiriasi. Šiandien aiškiai išsiaiškinkime: kokios yra skirtingų tipų anglies nanovamzdelių pagrindinėse mišiniuose savybės? Ir kokiuose scenarijuose jie atitinkamai naudojami?
2 skyrius: Vienos{1}}sienos anglies nanovamzdelio pagrindinis mišinys: našumo „lubos“
2.1 Struktūrinės charakteristikos
Vienos-sienos anglies nanovamzdelį (SWCNT) galima įsivaizduoti kaip grafeno popieriaus lapą, kurio storis tik vienas atomas, sklandžiai susuktas į tobulą cilindrą. Jo struktūra yra labai gryna, turi tik vieną paviršių, o skersmuo yra tik 1-2 nanometrai. Vieno -sienelio vamzdžio elektrines savybes vienareikšmiškai lemia jo chiralumas (ritinio kampas ir skersmuo) -, kontroliuojant chiralumą, galima gaminti metalinius arba puslaidininkius vienasienius vamzdžius, ko negali pasiekti kiti anglies nanovamzdelių tipai.
2.2 Veikimas pagrindiniuose mišiniuose
Elektros laidumas:Viensieniai{0}}vamzdžiai turi geriausią elektros laidumą tarp anglies nanovamzdelių šeimos. Atliekant skaidrių laidžių dangų tyrimus, vienos sienelės vamzdžių tinklų optoelektroninės savybės yra daug geresnės nei daugiasienių vamzdžių. Taip yra dėl beveik tobulos vienmatės-vienmatės-vienasienių vamzdžių struktūros, leidžiančios elektronams „balistiškai pernešti“ vamzdžio sienele beveik be kliūčių.
Papildymo suma:Anglies nanovamzdelių kiekis vienasienių vamzdžių pagrindiniuose mišiniuose paprastai yra mažas (1 %-6 %), tačiau galutiniame produkte reikia tik 0,05–0,2 %, kad būtų pasiektas laidumo efektas. Taip yra todėl, kad vienasienių vamzdžių kraštinių santykis yra itin didelis (iki 10 000), o labai mažas kiekis gali sudaryti matricoje „perkoliacijos tinklą“.
Mechaninės savybės:Vienasienių -sienių vamzdžių tempiamasis stipris gali siekti 50–200 GPa, o tai 100 kartų didesnis nei plieno. Pridedant prie pagrindinių mišinių, jie gali sustiprinti matricą ir pasiekti elektros laidumą.
2.3 Taikymo scenarijai
Vienos{0}}sienos anglies nanovamzdelių pagrindiniai mišiniai dažniausiai naudojami aukščiausios klasės{1}}laukuose, kuriems taikomi aukščiausi našumo reikalavimai:
Aukštos klasės{0}}elektroniniai įrenginiai:Tranzistoriai, jutikliai, lankstūs ekranai. Dėl vienos sienelės vamzdžių puslaidininkiškumo jie yra ideali medžiaga būsimiems lustams.
Orlaivių ir kosmoso kompozicinės medžiagos:Lengvas, ypač -didelio stiprumo reikalavimai, su nedideliu 0,01–0,1 % pridėjimo kiekiu, todėl pasiekiamas funkcionalumas.
Skaidrios laidžios plėvelės:Itin mažas pridėjimo kiekis, beveik neturi įtakos šviesos pralaidumui ir spalvai.
Silicio{0}}anodiniai akumuliatoriai:Dėl itin didelio lankstumo jie gali sudaryti „nano{0}}spyruoklės“ tinklą silicio dalelių plėtimosi metu.
2.4 Apribojimai
Pagrindinė vieno{0}}sienių vamzdžių mišinio problema yra didelė kaina. Sintezės procesas yra sudėtingas, katalizatoriams ir reakcijos sąlygoms keliami itin aukšti reikalavimai, o kaina daugiau nei 10 kartų viršija daugiasienių vamzdžių kainą. Todėl jis tinkamas naudoti tik tais atvejais, kai jis yra „būtinas“.
3 skyrius:{1}}daugiasienių anglies nanovamzdelių pagrindinis mišinys: industrializacijos „darbo arkliukas“
Daugiasienių anglies nanovamzdelių pagrindiniai mišiniai užima daugiau nei 80 % rinkos ir yra pagrindinis pasirinkimas laidžių plastikų srityje.
3.1 Struktūrinės charakteristikos
Daugiasieniai anglies nanovamzdeliai (MWCNT) yra tarsi rusiškų lizdinių lėlių rinkinys, sudarytas iš kelių grafeno sluoksnių (dažniausiai daugiau nei 5 sluoksnių), koncentriškai įdėto kartu, o sluoksnius sujungia van der Waals jėgos, o tarpsluoksnių atstumas yra apie 0,34 nanometro. Paprastai skersmuo yra 10–100 nanometrų.
Yra defektų ir išsibarstymo tarp daugiasienių vamzdžių sluoksnių, o vieno vamzdžio našumas nėra toks geras kaip vieno-sienių vamzdžių, tačiau daugiasluoksnė struktūra suteikia jiems didesnį atsparumą dilimui ir smūgiams.
3.2 Veikimas pagrindiniuose mišiniuose
Elektros laidumas:Nors daugiasienių Pagrindiniuose mišiniuose anglies nanovamzdelių kiekis paprastai yra 15–20%, o pridedant 2–4% galutiniame produkte pasiekiamas laidumo efektas.
Sąnaudų pranašumas:Daugiasienių vamzdžių kaina yra tik apie 1/10 vienpusių
Dispersijos:Daugiasienių vamzdžių specifinis paviršiaus plotas yra palyginti mažas (80-200 m²/g), todėl sklaidymas yra ne toks sudėtingas nei naudojant vienasienius vamzdžius, o procesas yra brandus ir geras partijos stabilumas.
3.3 Taikymo scenarijai
Daugiasienių anglies nanovamzdelių pagrindiniai mišiniai tinka-jautrioms didelės apimties{2}}pramoninėms reikmėms:
Įprasti laidūs plastikai:Antistatinės transportavimo dėžės, IC padėklai, elektroninių komponentų pakuotės.
Automobilių dalys:Kuro linijos, variklio periferiniai komponentai (turi būti su inžineriniais plastikais, pvz., PA).
Elektromagnetinės ekranavimo medžiagos:5G ryšio įrangos korpusai, elektroniniai prietaisai.
EVA putplasčio batų medžiagos:Antistatiniai padai, tarppadžiai, papildymo kiekis 10%-15%, paviršiaus varža 10³-10⁵ Ω.
4 skyrius: Keletas-sienos anglies nanovamzdelių pagrindinis mišinys: „Kylanti žvaigždė“ vidutinėje-ir-aukštoje{4}}galinėje rinkoje
4.1 Struktūrinės charakteristikos
Nedaug -sienelių anglies nanovamzdelių (FWCNT) susidaro koncentriškai valant 2-5 grafeno sluoksnius. Sluoksnių skaičius yra nuo vienos-sienos iki kelių sienų. Paprastai skersmuo yra 2–8 nanometrai.
Nedaug{0}}sienelių vamzdžių yra „kylanti žvaigždė“, kuri pastaraisiais metais sulaukė didelio dėmesio. Jie sujungia aukštą vien-sienių vamzdžių laidumą su lengvu daugiasienių-vamzdžių sklaidumu.
4.2 Veikimas pagrindiniuose mišiniuose
Kelių-sienelių vamzdžių našumas yra tarp vienos-sienos ir daugiasienių-sienių:
Elektros laidumasyra artimas vienasienių{0}}vamzdžių lygiui.
Dispersyvumasyra geresnis nei vieno{0}}sienių vamzdžių (santykinai mažesnis specifinis paviršiaus plotas).
Kainayra žemesnis nei vieno{0}}sienių vamzdžių, bet aukštesnis nei daugiasienių{1}}vamzdžių.
Šis „vidurinis kelias“ suteikia nedaugeliui{0}}sienos vamzdžių unikalių pranašumų vidutinės-ir-aukštos- klasės programose, kuriose siekiama našumo ir kainos pusiausvyros.
4.3 Taikymo scenarijai
Keletas-sienos anglies nanovamzdelių pagrindinių mišinių dažniausiai naudojami vidutinės-ir-aukštos klasės- besivystančiose rinkose:
Didelio{0}}greičio-įkrovimo akumuliatoriai:Derinkite didelį elektros laidumą ir mechaninį stabilumą, tinka elektrolitų sistemoms.
Lankstūs ekranai:Mechaninis lankstumas yra geresnis nei daugiasienių{0}}vamzdžių, kurių ilgaamžiškumas lenkiamas.
Aukštai{0}}temperatūrai atsparios kompozitinės medžiagos:Konstrukcija yra tarp viensienių-ir daugiasienių-sienių, derinant didelį stiprumą ir lengvą sklaidomumą.
Kuro elementų katalizatorius palaiko:Daugelis kataliziškai aktyvių vietų gali pakeisti retų metalų katalizatorius.
5 skyrius: Viena lentelė, kurioje aiškiai matyti skirtumai tarp trijų tipų anglies nanovamzdelių pagrindinių mišinių
| Palyginimo matmenys | Vienos{0}}sienos vamzdžio pagrindinis mišinys | Keletas{0}}sienos vamzdžių pagrindinio maišymo | Kelių{0}}sienelių vamzdžių pagrindinis mišinys |
|---|---|---|---|
| Anglies vamzdžio konstrukcija | Valcuotas vienas grafeno sluoksnis | 2–5 sluoksniai, sudėti kartu | Multiple layers nested together (>5 sluoksniai) |
| Anglies vamzdžio skersmuo | 1-2 nm | 2-8 nm | 10-100 nm |
| Anglies vamzdelio turinys pagrindiniame mišinyje | 1%-6% | 10%-15% | 15%-20% |
| Papildoma suma galutiniame produkte | 0.05%-0.2% | 0.5%-2% | 2%-4% |
| Elektros laidumas | Aukščiausias | Aukštas | Vidutinis |
| Santykinė kaina | Aukščiausia (pradinė) | Vidutinis (apie 1/3–1/2) | Mažiausias (apie 1/10) |
| Dispersijos sunkumas | Aukštas | Vidutinis | Santykinai žemas |
| Rinkos dalis | ~5% | ~10% | ~80% |
| Taikomi scenarijai | Aukštos{0}}elektronikos, kosmoso, silicio anodas | Greitai{0}}įkraunami akumuliatoriai, lankstūs ekranai | Laidus plastikas, automobilių dalys, EVA putos |
6 skyrius: Kaip pasirinkti tinkamą anglies nanovamzdelių pagrindinį mišinio tipą?
Pasirinkimo rekomendacija Greitos nuorodos lentelė
| Jūsų produkto tipas | Rekomenduojamas anglies vamzdžio tipas | Rekomenduojamas vežėjas | Įprasta papildymo suma |
|---|---|---|---|
| Antistatinis IC dėklas | Daugiasieniai vamzdžiai | PS/ABS/PC | 10-15% |
| EVA putplasčio batų medžiaga | Daugiasieniai vamzdžiai | EVA | 10-15% |
| Antistatinė transportavimo dėžė | Daugiasieniai vamzdžiai | PP/PE | 10-20% |
| Automobilių kuro linija | Daugiasieniai vamzdžiai | PA12 | 15-20% |
| 5G bazinės stoties šilumos išsklaidymo komponentas | Kelių-sienelių vamzdžiai + grafeno kompozitas | PA6 | 20-40% |
| Skaidri antistatinė plėvelė | Viensieniai{0}}vamzdžiai | PC/PETG | 0.5-2% |
| Didelio{0}}greito-įkrovimo komponentas | Nedaug{0}}sienelių vamzdžių | PC/ABS | 5-10% |
| Aviacijos ir kosmoso kompozicinė medžiaga | Viensieniai{0}}vamzdžiai | Epoksidinė derva / didelio{0}}našumo derva | 0.1-1% |
7 skyrius: Shandong Tanfeng pranašumai
Mūsų, kaip anglies nanovamzdelių gamintojo, pagrindiniai pranašumai laidžių mišinių srityje yra šie:
Pirma, visų tipų anglies nanovamzdelių aprėptis.Vienu metu įvaldėme vienasienių, kelių-ir kelių sienelių anglies nanovamzdelių gamybos technologiją ir galime lanksčiai keisti produktų tipus pagal klientų poreikius. Mes siūlome visą gaminio matricą, pradedant nuo aukščiausios kokybės vienasienių
Antra, tiksli anglies nanovamzdelių kiekio kontrolė.Pagrindinių{0}}viensienių vamzdžių mišinių anglies nanovamzdelių kiekis yra 1 %-6 %, daugiasienių vamzdžių pagrindiniuose mišiniuose – 15–20 %, o kelių sienelių vamzdelių pagrindiniuose mišiniuose – 10–15 %. Klientai gali pasirinkti tinkamą specifikaciją pagal savo taikomųjų programų poreikius arba pritaikyti pakeitimus.
Trečia, nešiklio ir anglies nanovamzdelio tipo suderinimas.Skirtingi nešikliai (PP, PA, PC, ABS, EVA ir kt.) yra derinami su skirtingais anglies nanovamzdelių tipais, kad būtų pasiektas optimalus dispersijos efektas ir elektrinis laidumas.
Ketvirta, pritaikymo paslauga.Nesvarbu, ar jums reikia aukščiausios kokybės vienos-sienių vamzdžių, itin didelio sąnaudų-daugiasienių
Penkta, taikomosios programos techninė pagalba.Mes ne tik prekiaujame pagrindiniais mišiniais; taip pat teikiame viso{0}}proceso techninį palaikymą nuo atrankos, apdorojimo iki testavimo, padedame klientams greitai užbaigti medžiagos pristatymą.
8 skyrius: Išvada
Anglies nanovamzdelių tipas, naudojamas anglies nanovamzdelių laidžiuose pagrindiniuose mišiniuose, lemia pagrindinio mišinio veikimo ribas ir sąnaudas:
Pagrindinis{0}}vienos sienelės vamzdžio mišinys:Didžiausias našumas, ypač mažas priedų kiekis, tinka aukščiausios klasės{0}}elektronikai, aviacijai ir kituose scenarijuose, kur tai yra „būtina“.
Keletas{0}}sienos vamzdžių pagrindinio mišinio:Pusiausvyros taškas tarp našumo ir kainos, tinka vidutinės -ir-aukštos- klasės programoms, pvz., greitai-įkraunamoms baterijoms ir lankstiems ekranams.
Kelių{0}}sienelių vamzdžių pagrindinis mišinys:Didžiausias ekonomiškumas{0}}, brandžiausias procesas, užimantis daugiau nei 80 % rinkos dalies ir yra laidžių plastikų darbo arkliukas.
Pagrindinis atrankos principas:Pasirinkite vieną-sienę, kad pasiektumėte maksimalų našumą, rinkitės daugiasienį-sieną, kad būtų ekonomiškas-efektyvumas, ir pažiūrėkite į kelias sieneles-, kad gautumėte subalansuotą pasirinkimą.
Jei jums sunku pasirinkti anglies nanovamzdelių laidus pagrindinius mišinius, susisiekite su mumis - kaip su profesionaliu gamintoju, „Shandong Tanfeng“ siūlo visą gaminių seriją, įskaitant vienos-sienos, kelios-sienos ir daugiasienius-, ir yra pasirengęs bendradarbiauti su jumis, kad surastumėte optimalų jūsų gaminio sprendimą.