Technikai, dirbantys su CNT laidžia pasta, beveik visi susidūrė su šia problema: vieną dieną paruošta pasta yra gerai skysta, kvalifikuoto klampumo ir smulkumo. Tačiau po laikymo per naktį jis virsta į želė panašią kietą medžiagą, kurios kitą rytą negalima išpilti.
Tik saviškiai gali suprasti tą nusivylimą. Kas tiksliai sukelia klampumo atšokimą ir į želė panašią želėją CNT laidžioje pastoje? Šiandien mes išsamiai paaiškiname mechanizmą ir sprendimus.
1. Reiškinio apibrėžimas: kas yra „klampumo atšokimas“?
„Panašus į želė“ yra bendras techninis terminasželė. Tipiški simptomai:
Šviežiai paruošta CNT laidi pasta pasižymi geru sklandumu ir kontroliuojamu klampumu.
Pailsėjus nuo kelių valandų iki vienos ar dviejų dienų, klampumas smarkiai padidėja, prarandamas skystumas, pasta tampa pusiau kieta želė ar net visiškai sukietėja.
Ši problema ypač paplitusivandeninės CNT laidžios pastos; Aliejinės (NMP) sistemos tam tikromis sąlygomis taip pat rodo želėjimą. Jis dažnai įvyksta netikėtai: kvalifikuotas mėginių testuose, bet nesėkmingas masinėje gamyboje; stabilus maišymo rezervuaruose, bet sustingsta po perkėlimo į statines.
Vienas pramonės naudotojas pasidalijo: „Mano CNT pasta gerai tekėjo pirmą dieną, bet kitą dieną sustingo. Naudojau SMA skiepytas, fosfatamino druską ir karboksirūgšties amino druskos dispergentus su homogenizatoriaus dispersija ir malimu, o dalelių dydis atitiko reikalavimus,{1}}tačiau ji vis tiek tapo želė. Šią painiavą dalijasi daugybė technikų.
2. Trys pagrindinės želė panašaus želėjimo priežastys
Norėdami išspręsti geliaciją, pirmiausia turime suprasti jo kilmę, kuri yra CNT savybės ir dispersijos stabilumas.
1) Silpnas surišimas tarp dispergento ir CNT
CNT turi itin didelį specifinį paviršiaus plotą (viena sienelė: 800–1300 m²/g; daugiasieniai: 180–210 m²/g) ir turi stiprias tarpvamzdines van der Waals jėgas, todėl jos linkusios į aglomeraciją. Stabiliai dispersijai reikia, kad ant CNT paviršių būtų adsorbuoti dispergatoriai, kad būtų sukurta sterinė kliūtis arba elektrostatinė atstūmimas.
Tačiau įprasti dispergentai, tokie kaipCMC (natrio karboksimetilceliuliozė)irPVP (polivinilpirolidonas)nėra pritaikyti CNT. Jų prisijungimas prie CNT yra silpnas ir linkęsdesorbcijapoilsio metu. Kai dispergatoriai desorbuojasi, CNT vėl įsipainioja ir sudaro 3D tinklą, dėl kurio susidaro želė.
Tyrėjas pažymėjo: "Su 4,3% CNT kiekiu ir 30% dispergento (pagal miltelių masę), pašalinus PVP ir pakeitus dispergentus, buvo pašalinta želė." Tai patvirtinaDispergentų neatitikimas yra pagrindinė priežastis.
2) Tiksotropiniai spąstai: sutirštėjimas ramybės būsenoje
CNT laidi pasta yra tipiškane Niutono tiksotropinis skystis:
Nukirpta (maišoma): struktūra sulaužyta, pagerėjęs sklandumas.
Ramybės būsenoje: reformuojasi struktūra, blogėja sklandumas.
Submikroskopiškai dispergentai ir CNT sudaro linijines arba tinklo struktūras. Maišant suardomos šios struktūros; poilsis leidžia jiems atstatyti. Per didelis atstatymas sukelia želė susidarymą.
Sistemoms su mažų dalelių aktyviosiomis medžiagomis (pvz., LiFePO₄) reikia daugiau rišiklio ir laidžios medžiagos, todėl ramybės būsenoje lengviau formuojasi tinklus ir rodo prastesnį sklandumą. Tai paaiškina, kodėl kai kurios formulės yra labai linkusios želėti.
3) Sistemos nestabilumas: pH disbalansas arba per didelė drėgmė
Vandeninės sistemos: pH yra labai svarbus dispersijos stabilumui. Dauguma dispergentų (pvz., modifikuoti SMA kopolimerai) geriausiai veikiapH 9-13. Už šio diapazono ribų pasikeičia molekulinė konformacija, susilpnėja sterinės kliūtys ir CNT vėl aglomeruojasi.
Naftos pagrindu pagamintos NMP sistemos: drėgmė yra paslėpta grėsmė. NMP yra labai polinis ir higroskopiškas. Perteklinė drėgmė ardo dispersinius adsorbcijos sluoksnius ir gali reaguoti su rišikliais (pvz., PVDF), sukeldama želė susidarymą. Pramonės standartas yradrėgmė Mažiau arba lygi 1500 ppmCNT laidžiai pastai.
Kiti veiksniai: dideli laikymo temperatūros svyravimai, nepakankama sklaida (netinkamas malimas, netinkamas tiesinis greitis).
3. Sprendimai: nuo ištaisymo iki šaltinio valdymo
Greitas želė pastos pataisymas
Dar kartą išmaišykitekruopščiai. Tiksotropiniai skysčiai šlyties ploni; stiprus maišymas gali sulaužyti gelio struktūras ir atkurti sklandumą. Dėl stiprios arba negrįžtamos cheminės želė susidaro laužas.
Prevenciniai sprendimai (pramonėje patvirtinti)
1 sprendimas: naudokite specifinius CNT hiperdispersantus
Įprasti CMC/PVP rišasi silpnai ir lengvai desorbuojasi. ModernusCNT pritaikytos hiperdispersinės sistemospasiūlyti daug stipresnę adsorbciją, pagrįstą 1D ir{1}}D medžiagos sklaidos pirmuoju principu.
Mūsų patentuoti FB serijos hiperdispersantai suteikia:
40 % mažesnis pastos klampumas identiškomis sąlygomis
Single‑walled CNT paste solid content >1%
50 % sumažintas klampos atšokimas sistemose, kuriose yra daug silicio
Per visą tarnavimo laiką nesustingsta
Dozavimas: 20–100% (daugiasieniai CNT); 100–200 % (vienos sienelės CNT). Tai sumažina klampumą, pagerina tekėjimą ir sumažina nusėdimą.
2 sprendimas: griežtai kontroliuokite pH ir drėgmę
Vandeninės sistemos: palaikyti pH optimaliame lange (dažniausiai 9–13); reguliariai kalibruoti pH matuoklius; jei reikia, naudokite pH reguliatorius.
Naftos pagrindu pagamintos sistemos: Įeinanti NMP drėgmė<500 ppm; workshop relative humidity <30%; vacuum‑dry CNTs at 80–100 °C for 4–8 hours before use.
3 sprendimas: palaikykite švelnų nuolatinį maišymą
Jei pasta nenaudojama iš karto dengimui, užtepkitelėtas nuolatinis maišymastiesiniu greičiu2–4 m/s. Per greitai susidaro burbuliukai; per lėtas nesugeba nuslopinti želėjimo.
Venkite perkėlimo būdų, leidžiančių ilgai ilsėtis (pvz., statinių apvertimo). Sumažinkite poilsio laiką arba laikykite mažu greičiu maišydami.
4. Shandong Tanfeng pranašumai: geliavimosi iš šaltinio išvengimas
Tolesniems naudotojams bendradarbiavimas su patyrusiu gamintoju yra veiksmingesnis nei pakartotinis bandymas ir klaida. Mūsų pagrindinės stiprybės:
Optimizuota dispergavimo sistemaAtsisakėme bendro CMC/PVP ir priėmėme pačių sukurtas dispersijos formules su stipriu CNT surišimu, pašalindami želė susidarymo riziką šaltinyje.
Brandus proceso valdymasViso proceso griežta stebėsena: žaliavų tyrimai (drėgmė, pH); dispersijos parametrai (malimo laikas, tiesinis greitis, temperatūra); gatavo produkto patikrinimas (klampumas, smulkumas, T₂ atsipalaidavimo laikas). Kiekviena partija praeina7 dienų ramybės stabilumo patikrakad nebūtų želė.
Individualūs sprendimai, ne tik produktaiMes teikiame pritaikytus patarimus, atsižvelgdami į jūsų formulę, procesą ir aplinką: pH reguliavimą, laikymo temperatūrą, maišymo reikalavimus ir kt. Šios detalės lemia sėkmę ar nesėkmę.
Gaminame CNT naudodami cheminį nusodinimą iš garų (CVD), valdydami vamzdžio skersmenį, kraštinių santykį ir defektų tankį, kad palaikytume stabilią dispersiją. Turėdami visą testavimo įrangą, mes griežtai tikriname kiekvienos partijos klampumą, smulkumą ir metalo priemaišas. Mūsų gaminiai plačiai naudojami naujose energetinėse transporto priemonėse, polimerų kompozituose, elastomeruose, aviacijos erdvėje ir kitose srityse.
5. Praktinės naudotojo rekomendacijos
Kad išvengtumėte želėjimo problemų naudojant CNT laidžią pasta:
Pirmenybę teikite iš anksto disperguotai pastai, o ne milteliams: Milteliai pasižymi dideliu sklaidos sunkumu ir daugybe kintamųjų; iš anksto disperguota pasta supaprastina apdorojimą ir pagerina stabilumą.
Patvirtinkite dispersijos sistemos ir laikymo nurodymus: Paklauskite tiekėjų: "Ar jūsų pasta sužels ramybėje?" ir „Kokie yra saugojimo reikalavimai?“-nesate dėmesio tik į kainą.
Naudoti nedelsiant po pristatymo; maišykite laikymo metu: Jei nenaudojate iš karto, palaikykite mažo greičio maišymą talpyklose.
Dar kartą išmaišykite švelnų želė: Greitas maišymas 10–20 minučių paprastai atkuria sklandumą ir šiek tiek sustingsta.
CNT laidžios pastos geliavimas yra ilgalaikė pramonės problema,{0}}tačiauišsprendžiamas. Daugumos problemų galima išvengti pasirinkus tinkamą dispergentą, kontroliuojant proceso parametrus ir palaikant tinkamą maišymą.
Jei ieškote CNT laidžios pastos arba reikia pagalbos sprendžiant želėjimo problemas, susisiekite su mumis. Kaip profesionalus gamintojas, mes padedame šią aukštos kokybės medžiagą paversti stabiliu ir patikimu jūsų gamybos linijos našumu.