Vấn đề gì phát sinh từ sự phân tán graphene kém- Suzhou Qingtian New Material Co., Ltd.

Khi lớp phủ dẫn điện, mực dẫn điện và vật liệu năng lượng mới tiếp tục phát triển, vật liệu nano carbon – graphene, ống nano carbon và muội than dẫn điện – đã trở thành chất độn chức năng thiết yếu trên các hệ thống này. Nhưng những vật liệu này có chung một đặc điểm xác định: diện tích bề mặt cực cao kết hợp với xu hướng tổng hợp mạnh mẽ vốn có. Khi độ phân tán không đủ, hậu quả sẽ vượt xa độ dẫn điện - đạt đến độ ổn định trong xử lý, hiệu suất lưu trữ và hiệu quả sản xuất.

Bốn hậu quả của sự phân tán Graphene không đủ

Bột tái kết tụ

Các hạt vật liệu nano dễ dàng tạo thành các tập hợp thứ cấp với nhau, làm suy yếu tính đồng nhất của độ phân tán mà công thức phụ thuộc vào để có hiệu suất ổn định.

Độ nhớt của bùn tăng cao

Các hệ thống có hàm lượng chất rắn cao được xây dựng trên vật liệu nano carbon có độ phân tán kém thường trở nên khó xử lý, với đặc tính dòng chảy không đủ làm phức tạp các hoạt động phủ, in hoặc đúc.

Độ ổn định lưu trữ kém

Các hệ thống có xu hướng lắng đọng hoặc thu hồi lại sau khi để yên sẽ mất khả năng sử dụng theo thời gian, tạo ra sự thay đổi về chất lượng giữa quá trình sản xuất và điểm sử dụng.

Biến động độ dẫn điện

Sự phân tán không đồng đều dẫn đến mạng dẫn điện không ổn định bên trong vật liệu hoàn thiện, trực tiếp làm suy yếu tính nhất quán của hiệu suất cuối cùng mà vật liệu đã được chọn.

Tại sao riêng sự phân tán cơ học lại có những giới hạn thực tế

Một cách tiếp cận phổ biến để cải thiện độ phân tán của vật liệu nano carbon là tăng cường độ nghiền hoặc kéo dài thời gian phân tán. Điều này có thể giải quyết một phần vấn đề kết tụ, nhưng đối với các vật liệu có diện tích bề mặt riêng rất cao, riêng năng lượng cơ học phải vật lộn để duy trì sự phân tán ổn định trong thời gian dài.

Việc chỉ dựa vào lực cơ học để phân tán các vật liệu carbon có diện tích bề mặt cao là rất khó duy trì - và nó có xu hướng làm tăng cả mức tiêu thụ năng lượng lẫn chi phí xử lý mà không mang lại độ ổn định tương ứng tốt hơn. Một hệ thống phân tán chuyên dụng, được thiết kế đặc biệt cho phản ứng hóa học bề mặt của những vật liệu này, cung cấp giải pháp bền hơn so với chỉ sử dụng đầu vào cơ học.

DH-6552W — Chất phân tán trong nước cho vật liệu nano cacbon

DH-6552W là một chất phân tán trong nước được phát triển đặc biệt cho vật liệu nano carbon, mang lại khả năng làm ướt và phân tán hiệu quả cho graphene, ống nano carbon, muội than dẫn điện và muội than cấu trúc cao. Bằng cách cải thiện trạng thái bề mặt tiếp xúc của các vật liệu nano này trong công thức, nó làm giảm xu hướng kết tụ và cải thiện hiệu suất phân tán.

Khu vực biểu diễn	Hiệu ứng	Mức độ liên quan
Làm ướt & phân tán	Cải thiện khả năng làm ướt của graphene, CNT, than đen dẫn điện và bề mặt đen cacbon cấu trúc cao	Giảm sự kết tụ ban đầu trong quá trình trộn và nghiền
Cấu trúc lưu biến	Giúp hệ thống hình thành cấu trúc lưu biến ổn định hơn, cân bằng dòng chảy với thixotropy	Hỗ trợ cả khả năng xử lý và duy trì hình dạng ở trạng thái ướt
Khả năng tải chất rắn cao	Cải thiện khả năng vận chuyển của hệ thống trong bùn đậm đặc có hàm lượng chất rắn cao	Thích hợp cho sản xuất masterbatch và bột nhão tập trung
Độ ổn định lưu trữ	Cải thiện khả năng chống lắng và thu hồi sau khi đứng	Hỗ trợ chất lượng nhất quán giữa sản xuất và điểm sử dụng
Khả năng tương thích nhựa	Duy trì khả năng tương thích tốt trên nhiều hệ thống nhựa	Cung cấp không gian xây dựng linh hoạt trên các ứng dụng vật liệu dẫn điện khác nhau

Lĩnh vực ứng dụng

Lớp phủ dẫn điện Mực dẫn điện Vật liệu năng lượng mới Lớp phủ che chắn EMI Masterbatch cacbon đậm đặc Hệ thống Carbon đen chức năng

Hướng dẫn xây dựng

tham số	Khuyến nghị	Ghi chú
Giai đoạn bổ sung	Trộn trước với vật liệu nano cacbon trước khi phân tán/nghiền	Việc đưa vào sử dụng sớm sẽ tối đa hóa độ bao phủ bề mặt khi các cốt liệu được chia nhỏ
Phạm vi liều lượng	Tối ưu hóa theo diện tích bề mặt cụ thể của vật liệu carbon được sử dụng	Graphene và CNT thường yêu cầu tải trọng tương đối cao hơn than đen thông thường do diện tích bề mặt lớn hơn
Loại hệ thống	Hệ thống đường nước	Đối với các hệ thống vật liệu nano carbon sinh ra từ dung môi, hãy tham khảo ý kiến nhóm kỹ thuật của chúng tôi để có giải pháp thay thế thích hợp
Trộn năng lượng	Nên cắt từ trung bình đến cao trong giai đoạn phân tán ban đầu	Kết hợp với độ phân tán cơ học phù hợp để có kết quả tốt nhất; chất phân tán bổ sung hơn là thay thế sự pha trộn thích hợp

Câu hỏi thường gặp

Tại sao graphene khó phân tán hơn các chất màu thông thường?

Graphene có diện tích bề mặt riêng cực cao và cấu trúc giống như tấm 2D giúp thúc đẩy lực hút van der Waals mạnh mẽ giữa các tấm, dẫn đến sự xếp chồng và tái kết hợp. Điều này về cơ bản khác với dạng hình học hạt gần như hình cầu của hầu hết các chất màu thông thường và đòi hỏi một chất phân tán đặc biệt phù hợp để ổn định loại bề mặt và hình dạng này.

Có phải độ phân tán kém luôn xuất hiện ngay lập tức dưới dạng vấn đề về chất lượng không?

Không nhất thiết phải như vậy. Một hệ thống có thể được phân tán đầy đủ và xử lý bình thường trong thời gian ngắn, trong khi vẫn có xu hướng tập hợp lại dần dần trong quá trình lưu trữ. Đây là lý do tại sao việc đánh giá độ ổn định khi lưu trữ trong một khung thời gian thực tế, thay vì chỉ dựa vào chất lượng phân tán ban đầu, là một phần quan trọng trong quá trình phát triển công thức cho hệ thống vật liệu nano carbon.

Có thể sử dụng cùng một chất phân tán cho cả ống nano graphene và carbon không?

DH-6552W được thiết kế để xử lý nhiều loại vật liệu nano carbon, bao gồm graphene, ống nano carbon, muội than dẫn điện và muội than cấu trúc cao, do bề mặt hóa học dễ bị kết tụ, diện tích bề mặt cao tương tự nhau. Liều lượng tối ưu có thể khác nhau giữa các loại vật liệu và cần được xác nhận thông qua các thử nghiệm công thức đối với nguồn carbon cụ thể và ứng dụng mục tiêu của bạn.

Chìa khóa mang đi

Hiệu suất của lớp phủ dẫn điện, mực dẫn điện và hệ thống vật liệu năng lượng mới phụ thuộc cơ bản vào chất lượng phân tán của vật liệu nano carbon bên trong chúng. Độ phân tán kém không chỉ làm giảm độ dẫn điện mà còn gây ra khó khăn trong xử lý, mất ổn định khi bảo quản và hiệu suất cuối không nhất quán. Giải quyết vấn đề này thông qua một chất phân tán được thiết kế đặc biệt cho hóa học bề mặt của graphene, ống nano carbon và muội than dẫn điện mang lại một giải pháp đáng tin cậy và có thể mở rộng hơn là chỉ dựa vào năng lượng phân tán cơ học.