高压微射流分散机在CNT浆料分散中的应用

浏览: 作者:戈瑙(上海)工业设备有限公司 来源: 时间:2020-03-09 分类:行业应用及解决方案

在众多新型材料当中,碳纳米管CNT目前在各个行业中的应用目前已经较为成熟。其较好的导电性,热传导性,机械强度等性质可以作为优良的参杂添加材料在电子,能源,环保,航空等领域发挥重要作用。在这些实际工程应用当中,CNT通常是以浆料的形式被加入到整个工艺过程中。因此,除CNT本身的制备品质外,CNT能否很好地分散在浆料溶剂中也是极为重要的。

目前,主要的CNT浆料分散方式主要有:超声波,高转速剪切,介质研磨,高压分散。按照分散的物理原理来说,能级比越高,往往分散性能越好。这也是为什么目前世界CNT浆料产能较高的俄罗斯和韩国企业都优先采用高压分散方式为主,其他分散方式为辅的主要原因。

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                不同能级比对分散性的影响比较

    在高压分散方式中,高压微射流分散的原理除了一般的剪切力和冲击力效应之外,能够最大限度的产生空化气穴力效应(cavitation:流体在超音速过程中产生的自激荡),因而能够在浆料内部达到更均匀的分散效果。

 

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高压微射流分散的基本物理效应原理



   应用实例:韩国L公司CNT浆料(锂电用)在NH-500型高压微射流分散机上的工程参数比对实验,以确认量产设备所需的实际工程参数。

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NH-500型高压微射流分散机及其分散单元


 实验样品及测试条件:

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实验效果及结论:


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2个月沉降速率对比(无分散剂添加)


1. 5pass是最佳实验效果, 而1pass与 10pass之间的最终差别不大

2. 即使采用不同的酸处理1-1, 1-2)之间的最终实验效果无差别

3. 样品1, 2在沉降实验后期以2倍的速度发生沉降

 4. 样品3的CNT固含量较高,与其他样品没有可比性

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                                                                                                      不同pass下的电镜图对比

 以上应用实验仅是为了确认量产型设备对于某几种特殊物料的工程参数。而实际上,韩国L公司及另外同等级别公司早已开始采用数十部大型量产设备来进行主流CNT浆料产品的分散及调浆作业,是较为成熟的一套产线系统。此外,该设备也被广泛应用于电子和能源行业中其他类似材料的分散。

 

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