เหตุใดท่อนาโนคาร์บอนจึงมีความหนืดดีดกลับและปรากฏเป็นเจล-เหมือนกัน

สำหรับช่างเทคนิคที่ทำงานเกี่ยวกับ CNT CONDUCTIVE PASTE เกือบทุกคนประสบปัญหานี้: สารที่เตรียมไว้ในหนึ่งวันมีความลื่นไหลได้ดี โดยมีความหนืดและความละเอียดตามที่กำหนด อย่างไรก็ตาม หลังจากเก็บไว้ข้ามคืน มันจะกลายเป็นของแข็งคล้ายเยลลี่ที่ไม่สามารถเทออกได้ในเช้าวันรุ่งขึ้น

มีเพียงคนวงในเท่านั้นที่สามารถเข้าใจความคับข้องใจดังกล่าวได้ อะไรทำให้เกิดการเด้งกลับของความหนืดและการเกิดเจลคล้ายเจลลี่ในครีมนำไฟฟ้า CNT กันแน่ วันนี้เราจะอธิบายกลไกและวิธีแก้ไขโดยละเอียด

1. คำจำกัดความปรากฏการณ์: "การฟื้นตัวของความหนืด" คืออะไร

"Jelly-like" เป็นคำศัพท์ทางเทคนิคทั่วไปสำหรับเจล. อาการทั่วไป:

สารนำไฟฟ้า CNT ที่เตรียมสดใหม่แสดงการลื่นไหลที่ดีและความหนืดที่ควบคุมได้

หลังจากพักผ่อนเป็นเวลาหลายชั่วโมงถึงหนึ่งหรือสองวัน ความหนืดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ความลื่นไหลจะหายไป และเนื้อครีมจะกลายเป็นเจลกึ่งแข็งหรือแม้กระทั่งแข็งตัวเต็มที่

ปัญหานี้พบได้บ่อยโดยเฉพาะในน้ำพริกที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า CNT; ระบบที่ใช้น้ำมัน (NMP) ยังแสดงการเกิดเจลภายใต้เงื่อนไขบางประการอีกด้วย มักเกิดขึ้นโดยไม่คาดคิด: ผ่านการรับรองในการทดสอบตัวอย่างแต่ล้มเหลวในการผลิตจำนวนมาก มีความเสถียรในถังกวน แต่จะเกิดเจลหลังจากถ่ายโอนไปยังถังพัก

ผู้ใช้ในอุตสาหกรรมรายหนึ่งเล่าว่า: "ครีม CNT ของฉันไหลได้ดีในวันแรกแต่เจลในวันถัดไป ฉันใช้สารช่วยกระจายตัวของเกลือฟอสเฟตเอมีนแบบกราฟต์ SMA และกรดคาร์บอกซิลิกเอมีน โดยมีการกระจายและการบดแบบโฮโมจีไนเซอร์ และขนาดอนุภาคตรงตามข้อกำหนด-แต่ก็ยังคงกลายเป็นเยลลี่" ความสับสนนี้มีร่วมกันโดยช่างเทคนิคจำนวนนับไม่ถ้วน

2. สาเหตุหลักสามประการของการเกิดเจลคล้ายเจลลี่

ในการแก้เจล เราต้องเข้าใจต้นกำเนิดของมันก่อน ซึ่งอยู่ในคุณสมบัติของ CNT และความเสถียรของการกระจายตัว

1) การจับที่อ่อนแอระหว่างสารช่วยกระจายตัวและ CNT

CNT มีพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่มาก (ผนังเดี่ยว: 800–1300 ตร.ม./กรัม; ผนังหลายด้าน: 180–210 ตร.ม./กรัม) และแรงระหว่างท่อ van der Waals ที่แข็งแกร่ง ทำให้มีแนวโน้มที่จะเกิดการรวมตัวกัน การกระจายตัวที่เสถียรจำเป็นต้องมีสารช่วยกระจายตัวที่ถูกดูดซับบนพื้นผิว CNT เพื่อจัดให้มีสิ่งกีดขวางแบบสเตอริกหรือแรงผลักจากไฟฟ้าสถิต

อย่างไรก็ตาม สารช่วยกระจายตัวแบบทั่วไป เช่นCMC (โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส)และPVP (โพลีไวนิลไพโรลิโดน)ไม่ได้ถูกปรับแต่งสำหรับ CNT ความผูกพันกับ CNT นั้นอ่อนแอและมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นการดูดซับระหว่างการพักผ่อน เมื่อสารช่วยกระจายตัวถูกดูดซับ CNT จะพันกันใหม่และสร้างเครือข่าย 3 มิติ ซึ่งนำไปสู่การเกิดเจล

นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่า: "ด้วยปริมาณ CNT 4.3% และสารช่วยกระจายตัว 30% (โดยมวลผง) การถอด PVP และการเปลี่ยนสารช่วยกระจายตัวช่วยขจัดการเกิดเจล" สิ่งนี้เป็นการยืนยันความไม่ตรงกันของสารช่วยกระจายตัวเป็นสาเหตุอันดับต้นๆ.

2) Thixotropic Trap: ทำให้หนาขึ้นในช่วงที่เหลือ

CNT conductive paste เป็นเรื่องปกติของเหลวไทโซโทรปิกที่ไม่ใช่นิวตัน:

ตัด (กวน): โครงสร้างแตก, ความลื่นไหลดีขึ้น

ที่เหลือ: การปฏิรูปโครงสร้าง ความลื่นไหลแย่ลง

ในระดับจุลภาค สารช่วยกระจายตัวและ CNT ก่อตัวเป็นโครงสร้างเชิงเส้นหรือแบบเครือข่าย การกวนจะทำให้โครงสร้างเหล่านี้แตก การพักผ่อนทำให้พวกเขาสามารถสร้างใหม่ได้ การสร้างใหม่มากเกินไปทำให้เกิดเจล

ระบบที่มีวัสดุแอคทีฟที่มีอนุภาคขนาดเล็ก (เช่น LiFePO₄) จำเป็นต้องมีสารยึดเกาะและสารนำไฟฟ้ามากขึ้น ทำให้เกิดเครือข่ายเมื่ออยู่เฉยๆ ได้ง่ายขึ้น และแสดงสภาพการไหลได้ไม่ดี สิ่งนี้อธิบายว่าทำไมบางสูตรจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดเจลได้ง่าย

3) ความไม่เสถียรของระบบ: ความไม่สมดุลของ pH หรือความชื้นที่มากเกินไป

ระบบน้ำ: pH มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความเสถียรในการกระจายตัว สารช่วยกระจายตัวส่วนใหญ่ (เช่น โคโพลีเมอร์ SMA ดัดแปลง) ทำงานได้ดีที่สุดพีเอช 9–13. ภายนอกช่วงนี้ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโมเลกุล สิ่งกีดขวางแบบสเตอริกอ่อนลง และ CNT กลับรวมตัวกันอีกครั้ง

ระบบ NMP ที่ใช้น้ำมัน: ความชื้นคือภัยคุกคามที่ซ่อนอยู่ NMP มีขั้วสูงและดูดความชื้น ความชื้นที่มากเกินไปจะทำลายชั้นดูดซับของสารช่วยกระจายตัวและอาจทำปฏิกิริยากับสารยึดเกาะ (เช่น PVDF) ทำให้เกิดเจล มาตรฐานอุตสาหกรรมก็คือความชื้นน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1500 ppmสำหรับวางสื่อกระแสไฟฟ้า CNT

สิ่งกระตุ้นอื่นๆ: อุณหภูมิในการจัดเก็บผันผวนมาก การกระจายตัวไม่เพียงพอ (การกัดไม่เพียงพอ ความเร็วเชิงเส้นไม่เหมาะสม)

3. แนวทางแก้ไข: จากการแก้ไขไปจนถึงการควบคุมแหล่งที่มา

แก้ไขทันทีสำหรับ Gelled Paste

คนอีกครั้งอย่างละเอียด ของเหลว Thixotropic ชนิดบางเฉือน; การกวนอย่างแรงสามารถทำลายโครงสร้างของเจลและคืนสภาพของเหลวได้ การเกิดเจลทางเคมีที่รุนแรงหรือไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้ส่งผลให้เกิดเศษเหล็ก

โซลูชั่นเชิงป้องกัน (ผ่านการพิสูจน์แล้วในอุตสาหกรรม)

โซลูชันที่ 1: ใช้ไฮเปอร์ดิสเพอร์แซนต์เฉพาะของ CNT

CMC/PVP แบบธรรมดาจับตัวได้อ่อนและดูดซับได้ง่าย ทันสมัยระบบไฮเปอร์ดิสเพอร์ชันที่ปรับแต่งโดย CNTให้การดูดซับที่แข็งแกร่งกว่ามากโดยอิงจากการวิเคราะห์หลักการแรกของการกระจายตัวของวัสดุ 1D กับ. 0 D

ไฮเปอร์ดิสเพอร์เซนท์ซีรีส์ FB ที่เป็นเอกสิทธิ์ของเรามอบ:

ความหนืดของแป้งลดลง 40% ภายใต้สภาวะที่เหมือนกัน

Single‑walled CNT paste solid content >1%

การดีดตัวของความหนืดลดลง 50% ในระบบซิลิคอนสูง

ไม่มีเจลตลอดอายุการใช้งาน

ปริมาณ: 20–100% (CNT แบบหลายผนัง); 100–200% (CNT แบบผนังเดียว) จะช่วยลดความหนืด ปรับปรุงการไหล และลดการตกตะกอน

โซลูชันที่ 2: ควบคุม pH และความชื้นอย่างเคร่งครัด

ระบบน้ำ: รักษา pH ไว้ในหน้าต่างที่เหมาะสมที่สุด (ปกติคือ 9–13) ปรับเทียบเครื่องวัดค่า pH เป็นประจำ ใช้สารปรับ pH หากจำเป็น

ระบบที่ใช้น้ำมัน: ความชื้น NMP ที่เข้ามา<500 ppm; workshop relative humidity <30%; vacuum‑dry CNTs at 80–100 °C for 4–8 hours before use.

โซลูชันที่ 3: รักษาการกวนอย่างต่อเนื่องอย่างอ่อนโยน

หากไม่ได้ใช้เพสต์ทันทีเพื่อเคลือบ ให้ทากวนต่อเนื่องช้าๆด้วยความเร็วเชิงเส้นเท่ากับ2–4 m/s. เร็วเกินไปทำให้เกิดฟองอากาศ ช้าเกินไปไม่สามารถระงับการเกิดเจลได้

หลีกเลี่ยงวิธีการขนถ่ายที่ให้สามารถพักได้เป็นเวลานาน (เช่น การพลิกถัง) ลดเวลาพักหรือกวนด้วยความเร็วต่ำในระหว่างการเก็บรักษา

4. ข้อได้เปรียบของมณฑลซานตง Tanfeng: หลีกเลี่ยงการเกิดเจลจากแหล่งที่มา

สำหรับผู้ใช้ดาวน์สตรีม การเป็นพันธมิตรกับผู้ผลิตที่มีประสบการณ์จะมีประสิทธิภาพมากกว่าการลองผิดลองถูกซ้ำๆ จุดแข็งหลักของเรา:

ระบบกระจายตัวที่เหมาะสมที่สุดเราได้ละทิ้ง CMC/PVP ทั่วไป และใช้สูตรการกระจายตัวที่พัฒนาขึ้นเองซึ่งมีผลผูกพันกับ CNT ที่แข็งแกร่ง ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดเจลที่แหล่งกำเนิด

การควบคุมกระบวนการที่สมบูรณ์การตรวจสอบอย่างเข้มงวดทั้งกระบวนการ: การทดสอบวัตถุดิบ (ความชื้น, pH); พารามิเตอร์การกระจายตัว (เวลากัด ความเร็วเชิงเส้น อุณหภูมิ) การตรวจสอบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป (ความหนืด ความละเอียด T₂ เวลาคลายตัว) ทุกชุดผ่านไปการตรวจสอบความมั่นคงในการพัก 7 วันเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีเจล

โซลูชันที่ปรับแต่งได้ ไม่ใช่แค่ผลิตภัณฑ์เท่านั้นเราให้คำแนะนำที่ปรับให้เหมาะสมตามสูตร กระบวนการ และสภาพแวดล้อมของคุณ เช่น การปรับ pH อุณหภูมิในการจัดเก็บ ข้อกำหนดในการกวน ฯลฯ รายละเอียดเหล่านี้เป็นตัวกำหนดความสำเร็จหรือความล้มเหลว

เราผลิต CNT ผ่านการสะสมไอสารเคมี (CVD) การควบคุมเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ อัตราส่วนภาพ และความหนาแน่นของข้อบกพร่องเพื่อรองรับการกระจายตัวที่เสถียร ด้วยอุปกรณ์การทดสอบที่ครบถ้วน เราจะตรวจสอบความหนืด ความละเอียด และสิ่งสกปรกของโลหะต่อชุดอย่างเข้มงวด ผลิตภัณฑ์ของเราถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในยานพาหนะพลังงานใหม่ คอมโพสิตโพลีเมอร์ อีลาสโตเมอร์ การบินและอวกาศ และสาขาอื่นๆ

5. คำแนะนำผู้ใช้เชิงปฏิบัติ

เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการเกิดเจลกับสารนำไฟฟ้า CNT:

แนะนำให้ใช้เนื้อครีมแบบกระจายตัวมากกว่าแบบแป้ง: ผงมีความยากในการกระจายตัวสูงและตัวแปรมากมาย แป้งที่กระจายตัวล่วงหน้าช่วยลดความยุ่งยากในการประมวลผลและปรับปรุงความเสถียร

ยืนยันระบบการกระจายตัวและแนวปฏิบัติในการจัดเก็บ: ถามซัพพลายเออร์ว่า "เจลครีมของคุณจะพักหรือไม่" และ "ข้อกำหนดในการจัดเก็บข้อมูลมีอะไรบ้าง"-ไม่ได้เน้นที่ราคาเท่านั้น

ใช้ทันทีหลังคลอด ผัดระหว่างการเก็บรักษา: คงการกวนด้วยความเร็วต่ำไว้ในถังเก็บหากไม่ได้ใช้งานทันที

กวนเจลอ่อนๆ อีกครั้ง: การกวนด้วยความเร็วสูงเป็นเวลา 10-20 นาที มักจะช่วยให้ของเหลวกลับคืนสู่สภาพเดิมและเกิดเจลเล็กน้อย

การเจลของสารนำไฟฟ้า CNT เป็นปัญหาในอุตสาหกรรมที่มีมายาวนาน-แต่แก้ได้. ปัญหาส่วนใหญ่สามารถป้องกันได้โดยการเลือกสารช่วยกระจายตัวที่เหมาะสม การควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการ และการรักษาการกวนที่เหมาะสม

หากคุณกำลังมองหาครีมนำไฟฟ้า CNT หรือต้องการความช่วยเหลือในการแก้ปัญหาการเกิดเจล โปรดติดต่อเรา ในฐานะผู้ผลิตมืออาชีพ เราช่วยเปลี่ยนวัสดุประสิทธิภาพสูงนี้ให้เป็นผลผลิตที่มั่นคงและเชื่อถือได้สำหรับสายการผลิตของคุณ