Rozdíly mezi jednostěnnými, málostěnnými a vícestěnnými uhlíkovými nanotrubičkami s vodivými předsměsmi-

Rozdíly mezi jednostěnnými, málostěnnými a vícestěnnými uhlíkovými nanotrubičkami s vodivými předsměsmi-

Vodivé předsměsi z uhlíkových nanotrubiček lze rozdělit do tří hlavních kategorií podle typu použité uhlíkové nanotrubice: předsměs z jednostěnných uhlíkových nanotrubiček (SWCNT), předsměs s několika-stěnnými uhlíkovými nanotrubicemi (FWCNT) a předsměs z uhlíkových nanotrubic s více stěnami (MWCNT). Jednostěnná trubková předsměs má nejlepší elektrickou vodivost a nejnižší přídavek (0,05 %-0,2 % v konečném produktu), ale její cena je nejvyšší a používá se ve špičkové -elektronice a letectví. Vícestěnná předsměs zkumavek má nejvyšší nákladovou-efektivitu a nejvyspělejší proces s obsahem uhlíkových nanotrubiček 15 %-20 % v předsměsi, což představuje více než 80 % podílu na trhu. Mezi tyto dvě-směsi spadá jen několik málo stěnových trubic, které kombinují vysokou elektrickou vodivost a dobrou disperzibilitu. Základem výběru je: vyberte si jednostěnné-pro maximální výkon, zvolte více{20}}stěnné kvůli nákladové efektivitě a podívejte se na několik stěn pro vyvážený výběr.

Kapitola 1: Uhlíkové nanotrubice v předsměsích nejsou „jeden“ materiál

Mnoho lidí si myslí, že uhlíkové nanotrubice jsou jen „jeden“ materiál, ale ve skutečnosti jsou to rodina.

Všichni členové této rodiny vypadají jako "duté trubky", ale počet stěn trubek se liší, což určuje jejich příslušné "osobnosti" a "speciality". U vodivých předsměsí se podle typu použitých uhlíkových nanotrubiček dělí hlavně do tří hlavních kategorií produktů: jednostěnné předsměsi uhlíkových nanotrubiček, předsměsi s několika-stěnnými uhlíkovými nanotrubicemi a více-předsměsi uhlíkových nanotrubiček.

Ačkoli tyto tři typy předsměsí mají podobná jména, mají obrovské rozdíly ve struktuře, výkonu, ceně a aplikaci. Dnes si to utřiďme jasně: jaké jsou vlastnosti různých typů uhlíkových nanotrubic v předsměsích? A v jakých scénářích se případně používají?

Kapitola 2: Jednostěnná-předsměs z uhlíkových nanotrubiček: „Strop“ výkonu

2.1 Strukturální charakteristiky

Jednostěnnou uhlíkovou nanotrubici (SWCNT) si lze představit jako list grafenového papíru o tloušťce pouze jednoho atomu, který je hladce svinutý do dokonalého válce. Jeho struktura je velmi čistá, pouze s jedním povrchem a jeho průměr je pouze 1-2 nanometry. Elektrické vlastnosti-jednostěnné trubice jsou jednoznačně určeny její chiralitou (úhlem a průměrem role) - řízením chirality, lze vyrobit buď kovové nebo polovodičové jednostěnné trubice, čehož jiné typy uhlíkových nanotrubiček nemohou dosáhnout.

2.2 Výkon v předsměsích

Elektrická vodivost:Jednostěnné trubice{0}} mají nejlepší elektrickou vodivost ze skupiny uhlíkových nanotrubiček. Při studiích transparentních vodivých povlaků je optoelektronický výkon jednostěnných trubicových sítí výrazně lepší než výkon vícestěnných trubek. Důvodem je téměř dokonalá jednorozměrná struktura jednostěnných trubic-, která umožňuje elektronům podstoupit "balistický transport" podél stěny trubice téměř bez překážek.

Přidaná částka:Obsah uhlíkových nanotrubiček v předsměsích s jednostěnnými trubicemi je obvykle nízký (1 %-6 %), ale k dosažení vodivého účinku je v konečném produktu zapotřebí pouze 0,05 % až 0,2 %. Je to proto, že jednostěnné trubky mají extrémně vysoký poměr stran (až 10 000) a velmi malé množství může tvořit "perkolační síť" v matrici.

Mechanické vlastnosti:Pevnost v tahu jednostěnných{0}trub může dosáhnout 50–200 GPa, což je 100krát více než u oceli. Když se přidají do předsměsí, mohou vyztužit matrici a zároveň dosáhnout elektrické vodivosti.

2.3 Aplikační scénáře

Jednostěnné předsměsi uhlíkových nanotrubiček se používají hlavně ve špičkových{1}}odborech s nejvyššími požadavky na výkon:

Elektronická zařízení vyšší-třídy:Tranzistory, senzory, ohebné displeje. Polovodivé vlastnosti jednostěnných trubek z nich činí ideální materiál pro budoucí čipy.

Kompozitní materiály pro letectví a kosmonautiku:Lehké, ultra{0}}vysoké požadavky na pevnost, s nízkým přídavkem 0,01 % až 0,1 % pro dosažení funkčnosti.

Průhledné vodivé fólie:Extrémně nízké přídavné množství, téměř neovlivňuje propustnost světla a barvu.

Anodové baterie-na bázi křemíku:Díky extrémně vysoké flexibilitě mohou během expanze křemíkových částic vytvořit síť „nano{0}}pružin“.

2.4 Omezení

Hlavním problémem jednostěnných předsměsí zkumavek je vysoká cena. Proces syntézy je složitý, s extrémně vysokými požadavky na katalyzátory a reakční podmínky a cena je více než 10krát vyšší než cena více-trubic. Proto je vhodný pouze pro použití ve scénářích, kde je „nepostradatelný“.

Kapitola 3: Více-stěnná předsměs z uhlíkových nanotrubiček: „Dříč“ industrializace

Více než 80 % podílu na trhu tvoří vícestěnné předsměsi uhlíkových nanotrubiček a jsou hlavní volbou v oblasti vodivých plastů.

3.1 Strukturální charakteristiky

Mnohostěnné uhlíkové nanotrubice (MWCNT) jsou jako sada ruských hnízdících panenek, složených z několika vrstev (obvykle více než 5 vrstev) grafenu, které jsou soustředně vnořeny do sebe, přičemž vrstvy jsou kombinovány van der Waalsovými silami a mezivrstvami jsou rozestupy asi 0,34 nanometrů. Průměr je typicky 10-100 nanometrů.

Mezi vrstvami vícestěnných trubek jsou defekty a rozptyly a výkon jedné trubky není tak dobrý jako výkon jednostěnné trubice, ale vícevrstvá struktura jim poskytuje lepší odolnost proti opotřebení a odolnost proti nárazu.

3.2 Výkon v předsměsích

Elektrická vodivost:Ačkoli elektrická vodivost vícestěnných trubek není tak dobrá jako u jednostěnných trubek, je zcela dostačující pro většinu aplikací s vodivými plasty (povrchový odpor 10³-10⁶ Ω). V předsměsích je obsah uhlíkových nanotrubiček typicky 15 % až 20 % a přidáním 2 % až 4 % do konečného produktu se dosáhne vodivého účinku.

Cenová výhoda:Cena vícestěnných trubek je pouze asi 1/10 ceny jednostěnných trubek-, což je hlavní důvod, proč dominují na trhu.

Dispergovatelnost:Specifický povrch vícestěnných trubek je relativně nízký (80-200 m²/g), takže disperze je méně obtížná než u jednostěnných trubek a proces je vyzrálý s dobrou stabilitou šarže.

3.3 Aplikační scénáře

Vícestěnné předsměsi uhlíkových nanotrubiček jsou vhodné pro nákladné-velké{2}}průmyslové aplikace:

Obyčejné vodivé plasty:Anti{0}}statické přepravní krabice, IC přihrádky, obaly elektronických součástek.

Automobilové díly:Palivové potrubí, periferní součásti motoru (nutné být 配合 s technickými plasty, jako je PA).

Materiály pro elektromagnetické stínění:Kryty komunikačních zařízení 5G, elektronická zařízení.

Materiál obuvi EVA pěna:Anti-statická podešev, mezipodešev, množství přísady 10 %-15 %, povrchový odpor 10³-10⁵ Ω.

Kapitola 4: Few-Masterbatch Walled Carbon Nanotube: The "Rising Star" od středního-až po-vyšší-trh

4.1 Strukturální charakteristiky

Několik -uhlíkových nanotrubic (FWCNT) se stěnami je tvořeno soustředným válcováním 2-5 vrstev grafenu. Počet vrstev je mezi jednostěnnými a vícestěnnými. Průměr je typicky 2-8 nanometrů.

Jen málo-tubusů se stěnami je „vycházející hvězdou“, která v posledních letech přitahuje velkou pozornost. Kombinují vysokou vodivost jednostěnných trubek se snadnou dispergovatelností vícestěnných trubek.

4.2 Výkon v předsměsích

Výkon několika-stěnných trubek spadá mezi jednostěnné-a vícestěnné-:

Elektrická vodivostse blíží úrovni-jednostěnných trubek.

Dispergovatelnostje lepší než u jednostěnných trubek (relativně nižší specifický povrch).

Nákladyje nižší než jednostěnné -trubky, ale vyšší než vícestěnné{1}}trubky.

Tato „střední cesta“ poskytuje několika-trubkám se stěnami jedinečné výhody ve středních-až{2}}vyšších- aplikacích, které hledají rovnováhu mezi výkonem a cenou.

4.3 Aplikační scénáře

Několik -předsměsí z uhlíkových nanotrubiček se stěnou se používá hlavně na středních-rozvíjejících se trzích-vysoké-ceny:

Vysokorychlostní{0}}rychlé{1}}nabíjení baterií:Kombinují vysokou elektrickou vodivost a mechanickou stabilitu, vhodné pro elektrolytické systémy.

Flexibilní displeje:Mechanická flexibilita je lepší než u vícestěnných trubek{0}, s delší životností v ohybu.

Kompozitní materiály odolné vysokým-teplotám:Struktura spadá mezi jedno{0}}stěnné a více{1}}stěnné, kombinuje vysokou pevnost a snadnou dispergovatelnost.

Katalyzátor palivových článků podporuje:Mnoho katalyticky aktivních míst může nahradit katalyzátory vzácných kovů.

Kapitola 5: Jedna tabulka, abyste jasně viděli rozdíly mezi třemi typy předsměsí uhlíkových nanotrubiček

Kapitola 6: Jak vybrat správný typ předsměsi uhlíkových nanotrubic?

Rychlá referenční tabulka doporučení pro výběr

Kapitola 7: Výhody Shandong Tanfeng

Jako výrobce uhlíkových nanotrubiček se naše hlavní výhody v oblasti vodivých předsměsí odrážejí v:

Za prvé, pokrytí všech typů uhlíkových nanotrubic.Současně jsme zvládli technologii výroby jednostěnných, málostěnných a vícestěnných uhlíkových nanotrubiček a více-uhlíkových nanotrubiček a můžeme flexibilně měnit typy produktů podle potřeb zákazníků. Od špičkového výkonu jednostěnných trubek až po ultra-vysokou nákladovou-efektivitu vícestěnných trubek-, poskytujeme kompletní produktovou matrici.

Za druhé, přesná kontrola obsahu uhlíkových nanotrubic.Předsměsi s jednostěnnými trubkami mají obsah uhlíkových nanotrubiček 1 %-6 %, více-trubkové předsměsi mají 15 %-20 % a předsměsi s několika stěnami mají 10 %-15 %. Zákazníci si mohou vybrat vhodnou specifikaci podle potřeb své aplikace nebo mohou upravit úpravy.

Za třetí, přizpůsobení typu nosiče a uhlíkové nanotrubice.Různé nosiče (PP, PA, PC, ABS, EVA atd.) jsou koordinovány s různými typy uhlíkových nanotrubiček pro dosažení optimálního disperzního efektu a elektrické vodivosti.

Za čtvrté, služba přizpůsobení.Ať už potřebujete maximální výkon jednostěnných trubek, ultra-vysokou cenu{2}}efektivnosti vícestěnných trubek-nebo vyvážený výběr několika-několika stěn, můžeme vám poskytnout produktové řešení, které nejlépe vyhovuje scénáři vaší aplikace.

Za páté, technická podpora aplikace.Neprodáváme pouze předsměsi; poskytujeme také technickou podporu celého{0}}procesu od výběru, zpracování až po testování a pomáháme zákazníkům rychle dokončit zavedení materiálu.

Kapitola 8: Závěr

Typ uhlíkových nanotrubic použitých ve vodivých předsměsích uhlíkových nanotrubic určuje výkonnostní strop a umístění nákladů na předsměs:

Jednostěnná předsměs zkumavek:Špičkový výkon, extrémně nízké množství přídavku, vhodné pro špičkovou-elektroniku, letecký průmysl a další scénáře, kde je „nepostradatelný“.

Několik-předsměsí se stěnami:Bod rovnováhy mezi výkonem a cenou, vhodný pro aplikace střední{0}}až{1}}vyšší{2}}výkonnosti, jako jsou rychlé-nabíjení baterií a flexibilní displeje.

Předsměs vícestěnných trubek:Nejvyšší nákladová-efektivita, nejvyspělejší proces, představující více než 80 % podílu na trhu a je tahounem vodivých plastů.

Základní princip výběru:Vyberte si jednostěnné{0}}pro maximální výkon, vyberte si více{1}}stěnné kvůli nákladové-efektivitě a podívejte se na několik-stěn pro vyváženou volbu.

Pokud se potýkáte s výběrem vodivých předsměsí uhlíkových nanotrubiček, kontaktujte nás - jako profesionálního výrobce, společnost Shandong Tanfeng poskytuje kompletní řadu produktů včetně jednostěnných, několika{2}}několika{2}}stěnných a více{3}}stěnných a je připravena s vámi spolupracovat při hledání optimálního řešení pro váš produkt.