Granulace jednostěnných uhlíkových nanotrubic-

„Granulace“ jednostěnných uhlíkových nanotrubiček (SWCNT) není granulací v tradičním slova smyslu, ale spíše procesem zpracování lehkého nano-prášku do granulovaných produktů, které jsou snadno použitelné pro následné zákazníky. Surový prášek SWCNT má vzhled „jako popel“ s extrémně nízkou objemovou hustotou (pouze 0,14 g/cm³), velkým objemem, špatnou tekutostí a silnou tvorbou prachu, což způsobuje tři hlavní problémy: obtížnou přepravu, obtížné vážení a obtížné rozptylování. Hlavním účelem granulace je „snížit objem, zvýšit hustotu a potlačit prach“ - přeměnit SWCNT z „tak lehkého, že odfouknou s nádechem“ na „vylít a použít přímo“. Typické granulované produkty mohou dosáhnout hustoty 0,5-1,0 g/cm³. Shandong Tanfeng New Material poskytuje vysoce-čistotu (větší než nebo rovnou 98 %) SWCNT prášek, který slouží jako dodavatel vysoce kvalitních surovin pro granulační průmysl.

1. Proč granulát? „Tři hříchy“ Raw SWCNT Powder

Surový jednostěnný-prášek z uhlíkových nanotrubiček má extrémně nízkou{1}}hustotu a nadýchaný, s velkým objemem, tvorbou prachu a špatnou dispergovatelností. Následní zákazníci obecně neakceptují přímé použití surového prášku.

Každý, kdo pracoval s SWCNTs, ví, jak čerstvě vyrobený prášek vypadá - jako extrémně lehký „černý popel“, který dokáže s jemným dechem létat všude. To je určeno strukturou SWCNT v nanoměřítku: jednostěnné uhlíkové nanotrubice mají průměr pouze 1–2 nm a poměr stran může dosahovat tisíců nebo dokonce desetitisíců. Taková štíhlá nanovlákna se v makroskopickém měřítku nevyhnutelně jeví jako nadýchaná a vločkovitá.

Tato morfologie přináší tři hlavní problémy aplikace:

Následní zákazníci -, ať už továrny vyrábějící vodivou pastu nebo společnosti vyrábějící předsměsi z modifikovaných plastů -, mají často stejnou první reakci, když dostanou prášek SWCNT: "Jak to máme použít?"

Granulace je proces přeměny „černého popela, který se s dechem odfoukne“ na „částice, které lze vysypat a přímo použít“.

2. Esence granulace: Ne „granulace“, ale „zhušťování“

Jádrem „granulace“ SWCNT je fyzická komprese a povrchová úprava, snížení specifického povrchu, zvýšení objemové hustoty a potlačení prašnosti, což umožňuje nano{0}}prášku manipulovat s konvenčními práškovými materiály.

Na rozdíl od plastové granulace (řezání vytlačováním taveniny) je granulace SWCNT blíže „zhutňovací úpravě“. SWCNT samotné nemohou odolat tavení při vysokých-teplotách (na vzduchu oxidují nad 400 stupňů), proto nelze použít tepelnou granulaci taveniny.

Granulace SWCNT obvykle využívá následující technické cesty:

1. Granulace sušení rozprašováním

Disperze SWCNT je rozprašována do vysokoteplotní sušicí věže pomocí atomizéru a kapičky rychle schnou za vzniku kulovitých aglomerovaných částic. Tato metoda produkuje granulované produkty s regulovatelnou velikostí částic a dobrou sféricitou.

2. Vysoká-smyková hustota

Použití vysokých smykových sil ke zhutnění načechraného prášku SWCNT, zničení jeho trojrozměrné síťové struktury a vytvoření hustších aglomerátů. Princip je podobný jako u „hnětení těsta“ - zhutňování nadýchané vláknité sítě na husté částice.

3. Povrchová úprava / Pojivo-Asistované

Malé množství polymerního pojiva se nastříká na povrch SWCNT, což způsobí, že se SWCNT "slepí" dohromady a vytvoří částice. Obsah pojiva musí být kontrolován na extrémně nízké úrovni (typicky<5%) to avoid affecting electrical conductivity.

3. Hodnota, kterou přináší granulace: od „suroviny“ po „komerční produkt“

Po zpracování granulací mohou produkty SWCNT snížit objem 5-10krát, v podstatě eliminovat prach a změnit operace vážení z „nosení plynové masky“ na „přímé nalévání“. Toto je klíčový krok pro přechod SWCNT z laboratoře do průmyslu.

Před granulací:SWCNT mají objemovou hustotu asi 0,14 g/cm³. 50 kg materiálu, který může zaplnit polovinu místnosti. Otevření sáčku způsobí zvednutí prachu. Vážení je třeba provádět v digestoři.

Po granulaci:Hustota SWCNT může dosáhnout 0,5-1,0 g/cm³, objem zmenšený 5-7krát. Granulovaná forma volně teče. Vážení zahrnuje přímé nasypání do nádoby, téměř bez prachu.

Praktická hodnota pro následné zákazníky:

4. Granulované vs. negranulované-: Jak si vybrat?

Granulační úprava je vhodnější pro scénáře „suchého míchání“, jako jsou plastové předsměsi a nátěry. Scénáře "mokré disperze", jako jsou vodivé pasty, mají relativně volnější požadavky na morfologii suroviny.

Ne všichni uživatelé SWCNT potřebují granulované produkty.

V současné době není úprava granulací v průmyslu SWCNT 100% povinným krokem - některé špičkové- aplikace mají stále tendenci používat surový prášek (aby se zabránilo vnášení nečistot nebo zničení struktury SWCNT během granulace). Pro velké-průmyslové aplikace se však granulace stává „standardem“.

5. SWCNT "Granulation" and "Growth": Upstream a downstream dělba práce v průmyslovém řetězci

SWCNT "granulace" je navazující proces v přípravě; proti proudu je katalytický růst. Vysoce-kvalitní granulace závisí na-kvalitním surovém prášku.

Abychom porozuměli granulaci SWCNT, musíme nejprve porozumět „zdroji“ přípravy SWCNT -.

Současnou hlavní technologií průmyslové přípravy SWCNT je metoda chemické depozice z plynné fáze s plovoucím katalyzátorem (FCCVD): prekurzory katalyzátoru a plyny zdroje uhlíku jsou krakovány ve vysokoteplotním -reaktoru při 1000–1500 stupních a SWCNT „rostou“ na povrchu nanočástic katalyzátoru. Vyrobené SWCNT opouštějí reaktor jako flokulentní "síť uhlíkových nanotrubiček" v proudu plynu a ukládají se do sběrače za vzniku surového prášku.

Tento surový prášek je „surovinou“ pro proces granulace.

Odvětvový řetězec SWCNT proto tvoří jasnou tří{0}}vrstevnou strukturu:

6. Nový materiál Shandong Tanfeng: Profesionální dodavatel vysoce-čistoty SWCNT prášku

Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. poskytuje vysoce-čistotu (větší než nebo rovnou 98 %) jednostěnným-uhlíkovým nanotrubičkám v prášku a slouží jako-dodavatel vysoce kvalitních surovin pro granulační průmysl.

Bez ohledu na to, jak sofistikovaný je proces granulace, jeho kvalitativní limit je určen kvalitou surového prášku SWCNT.

Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. je přesně taková společnost, která má kořeny ve vysoce-čistotě prášku SWCNT:

Shrnutí jedné-věty:Granulace je „transformace“, která mění SWCNT z „laboratorního zázraku“ na „tovární surovinu“. A prvním krokem v této „transformaci“ je dávka vysoce-čistého, stabilního prášku SWCNT -, což je přesně oblast odbornosti Shandong Tanfeng New Material.

Shrnutí: Rychlá reference pro základní informace o granulaci SWCNT

Shrnutí jedné-věty:Granulace jednostěnných uhlíkových nanotrubic není „vytvořením částic z ničeho“, ale „stlačením popela-jako zázrakem do použitelného nástroje“ - je to nezbytná cesta, jak se SWCNT přesunout z nanoměřítek do průmyslového měřítka.