วิธีทำสารละลายคาร์บอนนาโนทิวบ์จากผงคาร์บอนนาโนทิวบ์

การทำสารละลายท่อนาโนคาร์บอนจากผงท่อนาโนคาร์บอนไม่ใช่แค่การเติมผงท่อนาโนคาร์บอนลงในน้ำหรือ NMP แล้วคนให้เข้ากัน เป็นกระบวนการที่เป็นระบบที่เกี่ยวข้องกับการเลือกผง การทำให้เปียกเบื้องต้น การลดการจับตัวเป็นก้อน การทำให้เสถียรในการกระจายตัว การควบคุมความเข้มข้น การปรับความหนืด และการทดสอบคุณภาพ สำหรับสารนำไฟฟ้าของแบตเตอรี่ สารเคลือบนำไฟฟ้า ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ และวัสดุคอมโพสิต สิ่งที่กำหนดในท้ายที่สุดว่าสารละลายสามารถใช้ได้อย่างเสถียรหรือไม่ ไม่ใช่แค่ความบริสุทธิ์และการนำไฟฟ้าของท่อนาโนคาร์บอนเท่านั้น แต่ที่สำคัญกว่านั้นคือสถานะการกระจายตัวของท่อนาโนคาร์บอนในของเหลว

จากมุมมองของกระบวนการ การผลิตสารละลายท่อนาโนคาร์บอนสามารถเข้าใจได้ดังนี้: ผงท่อนาโนคาร์บอน → ระบบตัวทำละลาย/การกระจาย → การกระจายตัวล่วงหน้า → การลดการรวมตัวของแรงเฉือนสูง → การทำให้เสถียร → การปรับความเข้มข้น/ความหนืด → การกรองและการทดสอบ → สารละลายท่อนาโนคาร์บอนสำเร็จรูป

I. เหตุใดจึงไม่สามารถรับสารละลายคุณภาพสูงได้โดยการเพิ่มผงท่อนาโนคาร์บอนลงในตัวทำละลาย

ข้อสรุปหลักคือ: หลังจากที่ผงท่อนาโนคาร์บอนเข้าสู่ของเหลว ปัญหาการเกาะตัวและการเปียกจะต้องได้รับการแก้ไขก่อน แทนที่จะเพิ่มความเร็วของการกวนเพียงอย่างเดียว

ท่อนาโนคาร์บอนมีพื้นที่ผิวจำเพาะค่อนข้างสูงและมีแรงระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่ง และมีแนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นก้อนคล้ายมัดหรือจับตัวเป็นก้อนขนาดใหญ่ขึ้นในสถานะผงแห้ง การวิจัยที่เกี่ยวข้องชี้ให้เห็นว่า CNT สามารถสร้างการรวมตัวของผลึกได้อย่างง่ายดายเนื่องจากอันตรกิริยาของ van der Waals ซึ่งเป็นหนึ่งในปัญหาหลักในการบรรลุการกระจายตัวที่สม่ำเสมอในระบบของเหลว

ดังนั้น: "สามารถเติมผงลงในตัวทำละลายได้" ≠ "ท่อนาโนคาร์บอนกระจายตัวแล้ว"

โดยทั่วไปแล้วกระบวนการทำสารละลายที่เกิดขึ้นจริงจะต้องผ่านสามระดับ:

การทำให้เปียก:ปล่อยให้ตัวทำละลายเข้าสู่โครงสร้างการจับตัวเป็นก้อนของผง CNT

การแยกกลุ่ม:การลดขนาดของมัด CNT และกลุ่มก้อนที่ใหญ่ขึ้น

เสถียรภาพ:ป้องกันไม่ให้ CNT ที่กระจัดกระจายอยู่แล้วรวมตัวกันใหม่

หากดำเนินการกวนด้วยความเร็วต่ำธรรมดาเท่านั้น ของเหลวที่เป็นเครื่องแบบสีดำอาจดูเหมือนก่อตัวขึ้นหลังจากผ่านไปไม่กี่นาที แต่อาจมีกลุ่มก้อน CNT ที่มีขนาดใหญ่กว่าอยู่ในระดับจุลทรรศน์

ครั้งที่สอง กระบวนการพื้นฐานในการทำสารละลายจากผงคาร์บอนนาโนทิวบ์คืออะไร?

โดยทั่วไปกระบวนการเตรียมสารละลายท่อนาโนคาร์บอนที่สมบูรณ์ประกอบด้วยขั้นตอนหลัก 6 ขั้นตอน: "การเตรียมสารละลาย-ก่อนการทำให้เปียก-การกระจายตัว-ความเสถียร-การปรับความหนืด-การทดสอบ"

กระบวนการพื้นฐานที่ใช้กับสถานการณ์จำลองของห้องปฏิบัติการและการพัฒนาอุตสาหกรรมส่วนใหญ่สามารถแสดงได้ดังนี้:

การเลือกผง CNT
↓
การเตรียมตัวทำละลาย/ตัวกลางในการกระจายตัว
↓
การผสมล่วงหน้าและการทำให้เปียกด้วยความเร็วต่ำ
↓
แรงเฉือนความเร็วสูงหรือการกระจายตัวทางกลอื่นๆ
↓
การแยกกลุ่มและการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันเพิ่มเติม
↓
การปรับปริมาณของแข็งและความหนืด
↓
การกรอง/การทำให้เป็นฟอง
↓
การทดสอบขนาดอนุภาค ความหนืด ความคงตัว ความต้านทาน ฯลฯ

ควรสังเกตว่าระบบแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันไม่สามารถใช้ชุดพารามิเตอร์เดียวกันได้

ตัวอย่างเช่น:

สารละลายท่อนาโนคาร์บอนที่เป็นน้ำจำเป็นต้องมุ่งเน้นไปที่ความสามารถในการชอบน้ำ สารช่วยกระจายตัว และ pH

สารละลายท่อนาโนคาร์บอนที่ใช้น้ำมันของ NMP จำเป็นต้องมุ่งเน้นไปที่ความเข้ากันได้ของ CNT กับระบบ PVDF/NMP

สารละลายแบตเตอรี่ยังต้องพิจารณาปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัสดุออกฤทธิ์ สารยึดเกาะ และสารนำไฟฟ้าด้วย

การเคลือบแบบนำไฟฟ้าอาจเน้นไปที่ความหนืดของการใช้งาน ความเสถียรในการเก็บรักษา และความต้านทานของฟิล์มเคลือบ

III. เหตุใดขั้นตอนแรกในการทำสารละลายท่อนาโนคาร์บอนจึงเลือกผงท่อนาโนคาร์บอนที่เหมาะสม

ข้อมูลจำเพาะของผงจะกำหนดความยากของการทำสารละลายในภายหลังและเพดานประสิทธิภาพที่สารละลายสุดท้ายสามารถทำได้

เรียกอีกอย่างว่า "ผงท่อนาโนคาร์บอนหลายผนัง" ผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันอาจมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในด้านเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ ความยาว อัตราส่วนภาพ ความบริสุทธิ์ เศษโลหะ ระดับการเกิดกราฟ และสภาพพื้นผิว

พารามิเตอร์เหล่านี้ส่งผลต่อ:

ความยากในการกระจาย;

พลังงานเฉือนที่ต้องการ

ความหนืดของสารละลาย

ความสามารถในการสร้างเครือข่ายสื่อกระแสไฟฟ้า

ความเสถียรในการจัดเก็บ

การต่อต้านครั้งสุดท้าย

ความเข้ากันได้กับวัสดุที่ใช้งานแบตเตอรี่หรือระบบเรซิน

ดังนั้นในการซื้อผงท่อนาโนคาร์บอน คุณไม่สามารถดูแค่ "ความบริสุทธิ์ 99%" เท่านั้น

ควรเน้นตัวบ่งชี้ใดเมื่อเลือกผงท่อนาโนคาร์บอน

สำหรับลูกค้าที่มีส่วนร่วมในการผลิตจำนวนมาก ความคงตัวของชุดผงมักจะมีความสำคัญมากกว่าตัวบ่งชี้ขีดจำกัดของห้องปฏิบัติการ

IV. ผงคาร์บอนนาโนทิวบ์ควรกระจายตัวล่วงหน้าอย่างไร?

วัตถุประสงค์หลักของการกระจายตัวล่วงหน้าไม่ใช่เพื่อให้การแยกตัวเป็นก้อนในระดับนาโนเสร็จสมบูรณ์ในขั้นตอนเดียว แต่เพื่อทำให้ผง CNT เปียกจนหมด และสร้างรากฐานสำหรับการกระจายตัวที่มีประสิทธิภาพในภายหลัง

ในการผลิตจริง โดยทั่วไปแล้วผงแห้งจำนวนมากจะไม่ถูกเติมลงในของเหลวโดยตรงด้วยความเร็วสูงทั้งหมดในคราวเดียว แต่จะค่อยๆ เติมตามอุปกรณ์และสูตรผสม

แนวทางทั่วไปคือ:

1. เตรียมส่วนหนึ่งของตัวทำละลาย

ขั้นแรกให้เติมน้ำส่วนหนึ่ง, NMP หรือตัวกลางที่เหมาะสมอื่นๆ ลงในสูตร

2. เพิ่มสารช่วยกระจายตัวหรือส่วนหนึ่งของสารยึดเกาะ

หากระบบต้องการสารช่วยกระจายตัว ควรกำหนดวิธีการเติมตามคุณสมบัติพื้นผิว CNT และระบบเป้าหมาย

3. ค่อยๆ เติมผง CNT

ควบคุมความเร็วในการป้อนเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ผงก่อตัวเป็นก้อนแห้งจำนวนมากในทันที

4. การผสมล่วงหน้าความเร็วต่ำ

ขั้นแรกปล่อยให้ผง CNT เปียกจนสุด จากนั้นเข้าสู่ขั้นตอนการกระจายพลังงานที่สูงขึ้น

วิธีนี้อาจดูเหมือนเป็นขั้นตอนที่ช้ากว่า แต่ในความเป็นจริงแล้ว สามารถลดการจับกลุ่มขนาดใหญ่ที่ "ไม่สามารถแยกออกได้ไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้น" ในกระบวนการต่อๆ ไป

V. เหตุใดท่อนาโนคาร์บอนจึงต้องมีการกระจายตัวแบบเฉือนสูง

หน้าที่หลักของแรงเฉือนสูงคือการให้พลังงานกลเพียงพอแก่โครงสร้างกลุ่มก้อนของ CNT ส่งผลให้กลุ่มกลุ่มใหญ่ค่อยๆ แยกตัวออก

วิธีการทางกลทั่วไปในการวิจัยการกระจายตัวของท่อนาโนคาร์บอน ได้แก่ อัลตราซาวนด์ การผสมแรงเฉือน การกัดลูกบอล และการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน โดยมีวิธีการต่างๆ ที่สอดคล้องกับสภาพแวดล้อมการรับแรงเฉือนและพลังงานที่ต่างกัน

แต่มีปัญหาตรงนี้ซึ่งถูกมองข้ามได้ง่าย นั่นคือ การกระจายตัวไม่ใช่ "ยิ่งแข็งแกร่ง ยิ่งดี"

สถานะการกระจายตัวของ CNT ส่งผลต่อรีโอโลยีของสารละลายและโครงสร้างเครือข่ายที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า การกระจายที่ไม่เพียงพอทำให้เกิดเส้นทางนำไฟฟ้าที่ไม่สม่ำเสมอ ในขณะที่การกระจายที่มากเกินไปอาจทำลายเครือข่าย CNT ที่มีประสิทธิภาพดั้งเดิม

ดังนั้นสิ่งที่จำเป็นต้องควบคุมอย่างแท้จริงคือ: มีการแยกตัวเป็นก้อนอย่างเพียงพอ + รักษาความยาวท่อให้เหมาะสม + สร้างเครือข่ายสื่อกระแสไฟฟ้าที่มีความเสถียร แทนที่จะมุ่งแต่เพียงไล่ตาม "ยิ่งอนุภาคเล็กลงก็ยิ่งดี"

วี. อะไรคือความแตกต่างระหว่างอัลตราซาวนด์ แรงเฉือน การกัดลูกบอล และการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันในการทำสารละลายคาร์บอนนาโนทิวบ์?

อุปกรณ์กระจายตัวที่แตกต่างกันช่วยแก้ปัญหาการจับตัวเป็นก้อนในระดับที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปแล้ว การทำสารละลายทางอุตสาหกรรมจะต้องเลือกวิธีการกระจายตัวทางกลที่เหมาะสมตามข้อกำหนดและระบบของ CNT

การวิจัยที่มีอยู่แสดงให้เห็นว่าวิธีการต่างๆ เช่น การบดด้วยกลและอัลตราซาวนด์สามารถเปลี่ยนขนาดการจับตัวเป็นก้อนของ CNT ได้ แต่การเพิ่มพลังงานกลอาจทำให้เกิดปัญหา เช่น การลดความยาวของ CNT ไปพร้อมๆ กัน ดังนั้น จึงต้องกำหนดกรอบเวลากระบวนการโดยการทดลอง และไม่สามารถคัดลอกพารามิเตอร์จากผู้ผลิตรายอื่นได้ง่ายๆ

ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว วิธีทำสารละลายท่อนาโนคาร์บอนในน้ำ

กุญแจสำคัญของสารละลายคาร์บอนนาโนทิวบ์ที่เป็นน้ำคือการแก้ปัญหาการกระจายตัวที่เปียกและเสถียรระหว่างพื้นผิว CNT ที่ไม่ชอบน้ำและน้ำ

พื้นผิวตามธรรมชาติของ CNT ประกอบด้วยโครงสร้างคาร์บอนกราไฟต์เป็นส่วนใหญ่ และโดยทั่วไปความเข้ากันได้กับน้ำจะด้อยกว่าวัสดุที่ชอบน้ำ ดังนั้น การทำสารละลายผสมน้ำจึงมักต้องคำนึงถึง:

ประเภทสารช่วยกระจายตัว;

ความเข้มข้นของสารช่วยกระจายตัว;

ค่าพีเอช;

การปรับเปลี่ยนพื้นผิว CNT;

แรงเฉือน;

เนื้อหาที่เป็นของแข็ง

ความเสถียรในการจัดเก็บ

การวิจัยที่มีอยู่ได้พิสูจน์แล้วว่าสารละลาย CNT ในน้ำที่มีความเสถียรสามารถเกิดขึ้นได้ผ่านการบำบัดพื้นผิวหรือระบบการกระจายตัวที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น สาร CNT ที่เจือในการวิจัยสามารถกระจายตัวในน้ำได้อย่างเสถียร และใช้เป็นสารนำไฟฟ้าสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเนื่องจากมีความสามารถในการชอบน้ำที่ดีกว่า

สิ่งที่ควรมุ่งเน้นไปที่การควบคุมสารละลาย CNT ที่เป็นน้ำ

ควรเน้นย้ำว่าปริมาณของแข็งและอัตราส่วนสารช่วยกระจายตัวที่จำเพาะไม่สามารถให้สิ่งที่เรียกว่า "คำตอบมาตรฐาน" ซึ่งแยกออกจากอุปกรณ์และการใช้งาน CNT เดียวกันภายใต้สารช่วยกระจายตัวและสภาวะอุปกรณ์ที่แตกต่างกันอาจมีสูตรผสมที่เหมาะสมที่สุดที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

8. วิธีสร้างสารละลายท่อนาโนคาร์บอน NMP-System

โดยทั่วไประบบ NMP จะต้องได้รับการออกแบบตามปฏิสัมพันธ์ระหว่าง CNT, NMP, PVDF และวัสดุที่ใช้งานแบตเตอรี่ แทนที่จะปรับการกระจายตัวระหว่าง CNT และ NMP ให้เหมาะสมเท่านั้น

สำหรับระบบ เช่น แคโทดแบตเตอรี่ลิเธียม สารนำไฟฟ้า CNT มักใช้ร่วมกับระบบ NMP/PVDF

ตรรกะในการทำสารละลายในห้องปฏิบัติการทั่วไปคือ:

CNT + ส่วนหนึ่งของระบบ NMP/เครื่องผูก
→ การกระจายตัวล่วงหน้าของ CNT
→ เพิ่มวัสดุที่ใช้งานอยู่
→ การผสมที่มีปริมาณของแข็งสูง
→ ค่อยๆ เสริม NMP ตามความหนืด
→ การละลายฟอง
→ การทดสอบการเคลือบ

วัสดุทางวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องยังจัดเตรียมกระบวนการเตรียมสารละลายในห้องปฏิบัติการซึ่งใช้วิธีการกระจายสารเติมแต่งที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าในส่วนของสารละลายสารยึดเกาะเป็นลำดับแรก จากนั้นจึงเติมวัสดุออกฤทธิ์ และสุดท้ายจะปรับความหนืดผ่าน NMP สารละลายตัวอย่างในวัสดุนี้มีปริมาณของแข็งประมาณ 62% และช่วงความหนืดตัวอย่างที่อัตราเฉือน 10 s⁻¹ คือ 3,000–15,000 mPa·s; นี่เป็นตัวอย่างกระบวนการสำหรับระบบเฉพาะ ไม่ใช่มาตรฐานสากลสำหรับสารละลายแบตเตอรี่ทั้งหมด

ทรงเครื่อง เหตุใดปริมาณของแข็งและความหนืดของสารละลายท่อนาโนคาร์บอนจึงไม่สามารถทำตาม "ยิ่งสูง ยิ่งดี" เท่านั้น

ปริมาณของแข็งสูงสามารถลดภาระการกำจัดตัวทำละลายที่ตามมาได้ แต่ปริมาณ CNT ที่สูงเกินไปหรือปริมาณของแข็งทั้งหมดอาจเพิ่มความหนืดของสารละลายอย่างมีนัยสำคัญและส่งผลต่อการประมวลผล

CNT มีอัตราส่วนภาพที่สูงและสร้างโครงสร้างเครือข่ายได้อย่างง่ายดาย ดังนั้น CNT จำนวนเล็กน้อยก็อาจเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมทางรีโอโลยีของระบบอย่างมีนัยสำคัญเช่นกัน

สถานะการกระจายตัวของ CNT ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความหนืดและพฤติกรรมการทำให้ผอมบางของแรงเฉือนของสารละลายอิเล็กโทรด

เป้าหมายกระบวนการสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นความสมดุล:

การนำไฟฟ้า↑
ความเสถียรในการกระจายตัว↑
เนื้อหาที่เป็นของแข็ง↑
แต่ความหนืดไม่สามารถควบคุมได้

ตัวอย่างเช่น ในระบบแบตเตอรี่เฉพาะ สารนำไฟฟ้า CNT อาจอธิบายได้เพียงส่วนเล็กๆ ของมวลรวมของสารละลายสุดท้ายเท่านั้น แต่ยังส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อรีโอโลจีของสารละลาย

ดังนั้นสิ่งที่ควรถามซัพพลายเออร์อย่างแท้จริงระหว่างการจัดซื้อคือ "สารละลาย CNT นี้สามารถบรรลุความหนืดเป้าหมายและผลกระทบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าในระบบของฉันได้หรือไม่"

แทนที่จะถามเพียงว่า: "เนื้อหา CNT ของคุณคืออะไร"

X. อะไรคือความแตกต่างระหว่างผงคาร์บอนนาโนทิวบ์และสารละลายคาร์บอนนาโนทิวบ์?

ผงเหมาะสำหรับลูกค้าในการกำหนดและพัฒนาตนเองอย่างล้ำลึก ในขณะที่ข้อได้เปรียบของสารละลายที่กระจายตัวล่วงหน้าคือการเคลื่อนย้ายขั้นตอนการกระจายตัวที่ยากที่สุดไปยังผู้ผลิตมืออาชีพตั้งแต่ต้นน้ำ

นี่คือเหตุผลว่าทำไมลูกค้าจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ที่ต้องการการผลิตที่มั่นคงจึงซื้อ Carbon Nanotube Slurry / CNT Dispersion / Carbon Nanotube Conductive Paste โดยตรง

จิน เหตุใด "ผงท่อนาโนคาร์บอนชนิดเดียวกัน" จึงสามารถผลิตสารละลายที่มีประสิทธิภาพที่แตกต่างจากผู้ผลิตหลายรายได้

สิ่งที่กำหนดคุณภาพของสารละลายอย่างแท้จริงไม่ใช่ตัวบ่งชี้ผง CNT ตัวเดียว แต่เป็นการผสมผสานระหว่าง "โครงสร้างผง + ระบบการกระจายตัว + พารามิเตอร์กระบวนการ + การควบคุมคุณภาพ"

ตัวอย่างเช่น ผู้ผลิตสองรายระบุ: MWCNT ความบริสุทธิ์ มากกว่าหรือเท่ากับ 95%

แต่ความแตกต่างที่แท้จริงอาจมีอยู่ใน:

เส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่แตกต่างกัน

ความยาวท่อที่แตกต่างกัน

อัตราส่วนภาพที่แตกต่างกัน

เศษโลหะต่าง ๆ

ข้อบกพร่องพื้นผิวที่แตกต่างกัน

สถานะการซ้อนผงที่แตกต่างกัน

สารช่วยกระจายตัวที่แตกต่างกัน

อุปกรณ์เฉือนต่างๆ

เวลาการกระจายตัวที่แตกต่างกัน

สารละลายสุดท้ายที่ผลิตอาจแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง: ความหนืด ขนาดอนุภาค ความเร็วการตกตะกอน การนำไฟฟ้า และความเสถียรในการเก็บรักษา ดังนั้นเมื่อเลือกซัพพลายเออร์ CNT คุณไม่เพียงแต่เปรียบเทียบใบเสนอราคาแบบผงเท่านั้น

สิบสอง. ตัวบ่งชี้ใดที่ควรได้รับการทดสอบอย่างแท้จริงเมื่อทำสารละลายท่อนาโนคาร์บอน

สารละลาย CNT คุณภาพสูงจำเป็นต้องทำการทดสอบ "ตัวสารละลาย" และ "ประสิทธิภาพการใช้งานขั้นสุดท้าย" พร้อมกัน ไม่ใช่แค่รูปลักษณ์ภายนอกเท่านั้น

ขอแนะนำให้สร้างระบบการทดสอบดังต่อไปนี้:

ลูกค้าแบตเตอรี่ควรทราบเป็นพิเศษ: คุณสมบัติการทดสอบสารละลายไม่ได้หมายความว่าอิเล็กโทรดจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดเสมอไป

การตรวจสอบที่สมบูรณ์อย่างแท้จริงควรดำเนินต่อไปใน: สารละลาย → การเคลือบผิว → การอบแห้ง → การกลิ้ง → ความต้านทานของอิเล็กโทรด → การทดสอบเคมีไฟฟ้า

สิบสาม เหตุใดสารละลายท่อนาโนคาร์บอนจึงไม่สามารถตัดสินได้โดย "ไม่ว่าจะเป็นสีดำหรือมีตะกอน" เท่านั้น

ลักษณะที่ปรากฏสามารถใช้เป็นเพียงการตัดสินเบื้องต้นเท่านั้น และไม่สามารถนำเสนอโดยตรงว่า CNT ได้รับสถานะการกระจายตัวด้วยกล้องจุลทรรศน์ในอุดมคติ

ถังสารละลายที่มีลักษณะสม่ำเสมอโดยสมบูรณ์ไม่ได้หมายความว่า CNT จะสร้างเครือข่ายนำไฟฟ้าที่เหมาะสมที่สุด

ในทางกลับกัน การตกตะกอนเล็กน้อยไม่ได้หมายความว่าไม่สามารถใช้ผลิตภัณฑ์ได้เสมอไป ควรใช้ร่วมกับ:

ความเร็วในการตกตะกอน

การกระจายตัวอีกครั้ง;

ขนาดรวมตัว;

การเปลี่ยนแปลงความหนืด

เวลาจัดเก็บ;

ประสิทธิภาพการเคลือบจริง

ความต้านทานอิเล็กโทรด

โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบแบตเตอรี่ การวิจัยล่าสุดได้แสดงให้เห็นเพิ่มเติมว่าสถานะการกระจาย CNT ไม่เพียงส่งผลต่อพฤติกรรมรีโอโลจีของสารละลาย แต่ยังส่งผลต่อเครือข่ายนำไฟฟ้าภายในของอิเล็กโทรดและประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าที่ตามมา

ที่สิบสี่ เหตุใดมณฑลซานตง Tanfeng จึงเหมาะสำหรับการจัดหา "ผงท่อนาโนคาร์บอน→สารละลายท่อนาโนคาร์บอน" แบบครบวงจร

ข้อได้เปรียบของ Shandong Tanfeng อยู่ที่ความสามารถในการเชื่อมต่อการผลิตผงคาร์บอนนาโนทิวบ์กับการกระจายตัวของสารละลายขั้นปลายน้ำ แทนที่จะจัดหาวัตถุดิบ CNT แบบแยกเดี่ยวเท่านั้น

สำหรับองค์กรที่ต้องการการจัดซื้อระยะยาว ความสามารถแบบบูรณาการนี้หมายความว่าสามารถดำเนินการปรับให้เหมาะสมอย่างต่อเนื่องได้โดยใช้ระบบวัสดุเดียวกัน

ปัจจุบัน Shandong Tanfeng จำหน่ายผงคาร์บอนนาโนทิวบ์และผลิตภัณฑ์สารละลายคาร์บอนนาโนทิวบ์ ครอบคลุมทั้งระบบกระจายตัวแบบน้ำและแบบน้ำมัน บริษัทควบคุมกระบวนการทั้งหมดตั้งแต่ผง CNT ไปจนถึงการกระจายตัวของสารละลาย และมุ่งเน้นไปที่ตัวบ่งชี้แบทช์ เช่น ปริมาณของแข็ง ความหนืด และสิ่งสกปรกที่เป็นโลหะ

มณฑลซานตง Tanfeng สามารถร่วมมือกับลูกค้าในด้านใดบ้าง

ขั้นแรก ผงและสารละลายสามารถพัฒนาในการเชื่อมโยงได้

หากลูกค้าพบว่าผง CNT บางชนิดยากต่อการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความหนืดของสารละลาย สามารถปรับย้อนกลับได้จากส่วนปลายของข้อกำหนดเฉพาะของผง แทนที่จะเพิ่มพลังงานการกระจายตัวอย่างต่อเนื่องที่ส่วนปลายของสารละลายเท่านั้น

ประการที่สอง สามารถจัดหาสารละลายที่เป็นน้ำและแบบน้ำมันได้

สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน สามารถพัฒนาได้ดังต่อไปนี้:

สารละลายท่อนาโนคาร์บอนที่เป็นน้ำ

สารละลายท่อนาโนคาร์บอนที่ใช้น้ำมัน NMP

สารละลายนำไฟฟ้า CNT เฉพาะแบตเตอรี่

สารละลายที่เป็นของแข็งที่กำหนดเอง

สารละลายความหนืดที่กำหนดเอง

ประการที่สาม การปรับแต่งสามารถทำได้ตามกระบวนการของลูกค้า

สำหรับลูกค้าที่ต้องการเปลี่ยนจากการตรวจสอบในห้องปฏิบัติการไปเป็นการผลิตจำนวนมาก โดยทั่วไปโมเดล "ผง + ของเหลวข้น + การสนับสนุนกระบวนการ" นี้จะทำให้การสร้างกรอบเวลากระบวนการที่มั่นคงง่ายกว่าการซื้อวัตถุดิบเพียงอย่างเดียว

ที่สิบห้า แกนหลักของการทำสารละลายท่อนาโนคาร์บอนจากผงท่อนาโนคาร์บอนไม่ใช่ "การใส่ผงลงในของเหลว"

แกนที่แท้จริงคือการอนุญาตให้ CNT สร้างโครงสร้างการกระจายตัวที่เสถียรและสามารถประมวลผลได้ในระบบของเหลวเป้าหมายซึ่งสามารถทำหน้าที่เครือข่ายนำไฟฟ้าได้

กระบวนการทั้งหมดสามารถสรุปเป็นประโยคเดียว: การเลือกแป้งที่เหมาะสมคือจุดเริ่มต้น การเปียกที่ถูกต้องเป็นรากฐาน การแยกกลุ่มอย่างมีประสิทธิผลเป็นกุญแจสำคัญ การกระจายตัวที่มั่นคงเป็นแกนกลาง การตรวจสอบผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายคือผลลัพธ์

สำหรับผู้ผลิตท่อนาโนคาร์บอน ความสามารถที่มีคุณค่าอย่างแท้จริงไม่ได้เป็นเพียง "ความสามารถในการผลิตผง CNT" เท่านั้น แต่ยังสามารถเข้าใจ: ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างผง CNT → พฤติกรรมการกระจายตัว → รีโอโลยีของสารละลาย → เครือข่ายนำไฟฟ้า → ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย

Shandong Tanfeng ได้ใช้ทั้งผงคาร์บอนนาโนทิวบ์และสารละลายคาร์บอนนาโนทิวบ์ ซึ่งสามารถขยายจากข้อกำหนดวัสดุ CNT ต้นน้ำไปจนถึงน้ำ ระบบ NMP และสารละลายสารละลายแบบกำหนดเองได้ สำหรับลูกค้าที่ต้องการค่อยๆ พัฒนาจากสูตรในห้องปฏิบัติการไปสู่การผลิตในปริมาณมากที่มีความเสถียร วิธีการจัดหาแบบผสมผสานนี้สามารถลดการสูญเสียข้อมูลระหว่างขั้นตอนการทำผงและสารละลาย และเพิ่มประสิทธิภาพวัสดุและกระบวนการอย่างต่อเนื่องตามการใช้งานจริง

คำถามที่พบบ่อย: คำถามทั่วไปเกี่ยวกับการสร้างสารละลายท่อนาโนคาร์บอนจากผงท่อนาโนคาร์บอน

1. สามารถเติมผงคาร์บอนนาโนทิวบ์ลงในน้ำได้โดยตรงหรือไม่?

สามารถเพิ่มได้ แต่ไม่ได้หมายความว่าสามารถรับการกระจายตัวที่เสถียรได้โดยตรง ความสามารถในการเปียกได้ระหว่าง CNT กับน้ำ สารช่วยกระจายตัว วิธีแรงเฉือน และความเข้มข้น ล้วนส่งผลต่อผลลัพธ์สุดท้าย

2. สารละลายท่อนาโนคาร์บอนจำเป็นต้องมีสารช่วยกระจายตัวหรือไม่

ไม่จำเป็น. จำเป็นต้องใช้สารช่วยกระจายตัวหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติพื้นผิว CNT ตัวทำละลาย ปริมาณของแข็ง และการใช้งานขั้นสุดท้าย บางระบบสามารถทำได้โดยการกระจายตัวทางกายภาพหรือกลไกการทำให้เสถียรอื่นๆ

3. เหตุใดสารละลายคาร์บอนนาโนทิวบ์จึงมีความหนาได้ง่าย

อัตราส่วนกว้างยาวและโครงสร้างเครือข่ายของ CNT ส่งผลอย่างมากต่อพฤติกรรมทางรีโอโลจีของระบบ เมื่อความเข้มข้นของ CNT ระดับการรวมตัว หรือสถานะการกระจายตัวเปลี่ยนแปลง ความหนืดของสารละลายอาจเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ

4. ปริมาณของแข็งที่เป็นของแข็งของ CNT ที่สูงกว่าจะดีกว่าเสมอหรือไม่?

ไม่ ปริมาณของแข็งสูงจะช่วยลดสัดส่วนตัวทำละลาย แต่อาจทำให้มีความหนืดสูงขึ้นและมีความยากในการกระจายตัวสูงขึ้น และควรพิจารณาตามกระบวนการเคลือบและลำเลียงจริง

5. สามารถซื้อผงและสารละลายคาร์บอนนาโนทิวบ์จากผู้ผลิตรายเดียวพร้อมกันได้หรือไม่

ใช่ และมีคุณค่าในการทำงานร่วมกันของกระบวนการอย่างเห็นได้ชัดสำหรับลูกค้าที่ต้องการการผลิตจำนวนมากในระยะยาว มณฑลซานตง Tanfeng มีทั้งผงคาร์บอนนาโนทิวบ์และสารละลายคาร์บอนนาโนทิวบ์ที่เป็นน้ำ/น้ำมัน และสามารถจับคู่และปรับแต่งได้ตามความต้องการใช้งาน

6. จะตัดสินได้อย่างไรว่าสารละลายคาร์บอนนาโนทิวบ์กระจายตัวได้ดีหรือไม่?

คุณไม่สามารถมองแค่รูปลักษณ์ภายนอกได้ ขอแนะนำให้ทดสอบขนาดอนุภาค ความหนืด ความคงตัวในการตกตะกอน โครงสร้างจุลภาค ความต้านทาน และประสิทธิภาพของการเคลือบ/อิเล็กโทรดขั้นสุดท้ายอย่างครอบคลุม

7. วิธีการทำสารละลายสำหรับ MWCNT และ SWCNT เหมือนกันหรือไม่

ตรรกะกระบวนการพื้นฐานคล้ายกัน แต่โดยทั่วไปแล้วพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดจะแตกต่างกัน ทั้งสองมีความแตกต่างกันในเรื่องเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ ความยาว พื้นที่ผิวจำเพาะ สถานะการจับตัวเป็นก้อน และความสามารถในการสร้างเครือข่าย ดังนั้นจึงต้องสร้างกระบวนการกระจายตัวแยกกัน

8. สามารถปรับแต่งสารละลายท่อนาโนคาร์บอนได้หรือไม่?

ใช่. โดยทั่วไปการปรับแต่งตามจริงจะเกี่ยวข้องกับประเภท CNT ความเข้มข้น ปริมาณของแข็ง ความหนืด ระบบตัวทำละลาย ความเสถียรในการกระจายตัว และการใช้งานขั้นสุดท้าย