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微射流均質(zhì)機(jī)在單壁碳納米管的分散應(yīng)用
閱讀:1227 發(fā)布時(shí)間:2024-4-25微射流均質(zhì)機(jī)在單壁碳納米管的分散應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)背景
單壁碳納米管(SWCNT或SWNT),全部由碳原子構(gòu)成,幾何結(jié)構(gòu)可以視為由單層石墨烯卷曲而成,結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),因此單壁碳納米管具有優(yōu)異的電子、機(jī)械、力學(xué)等性能。
可以提高材料強(qiáng)度并增強(qiáng)導(dǎo)電性,在電池、復(fù)合材料、涂料、彈性體和塑料工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
與傳統(tǒng)添加劑,如多壁碳納米管、碳纖維和大多數(shù)類型的炭黑相比,非常少的單壁碳納米管的添加量,即可顯著改善材料的性能。
實(shí)驗(yàn)對(duì)象
單臂碳納米管漿料(單臂碳納米管、分散劑、水等)
實(shí)驗(yàn)儀器
高速剪切機(jī) Mini型微射流均質(zhì)機(jī) 冷水機(jī)
實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)
單壁碳納米管之間很強(qiáng)的范德華作用力(~500eV/µm)和大的長徑比(>1000),極難分散,采用合適的分散設(shè)備和分散壓力,在分散均一的同時(shí),盡可能的保持較大的長徑比。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
均勻分散,改善流動(dòng)性,降低粘度,在分散的均勻的同時(shí),保持較好的長徑比
實(shí)驗(yàn)工藝
1.采用Nano型微射流均質(zhì)機(jī),D8/D5噴嘴,控溫15℃,100ml樣品,15000ps20000psi、25000psi分別3/6/9次取樣
2.采用Mini型微射流均質(zhì)機(jī),D8噴嘴,控溫15℃,15kg漿料,10000psi 1次,20000psi,3/6/9取樣
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1、均質(zhì)前粘稠,掛壁嚴(yán)重,經(jīng)過分散后流動(dòng)性改善,在玻璃燒杯上不掛壁。隨著均質(zhì)次數(shù)的增加,分散效果明顯,流動(dòng)性改善,掛壁效果改善。
均質(zhì)前后的物料流動(dòng)性對(duì)比
實(shí)驗(yàn)小結(jié)
本次測(cè)試使用兩種型號(hào)的NOOZLE微射流均質(zhì)機(jī),包括小試型Nano和中試型Mini,從小試型Nano的參數(shù)摸索到中試型Mini的參數(shù)放大都可以重現(xiàn),達(dá)到客戶預(yù)期效果。
噴嘴的孔徑越小,在相同壓力、相同次數(shù)下,分散效果更好,長徑比也會(huì)越小。
相同的噴嘴孔徑,均質(zhì)壓力越高,均質(zhì)次數(shù)越多,分散效果越好,需要根據(jù)單壁碳管的固含量,最終用途等篩選合適的均質(zhì)壓力和次數(shù)。
微射流均質(zhì)機(jī)的產(chǎn)業(yè)化設(shè)備