碳納米管分散劑

碳納米管是什么

碳納米管又稱巴基管，英文簡(jiǎn)稱CNT，是由單層或多層的石墨烯層圍繞中心軸按一定的螺旋角卷曲而成的一維量子材料。相較于傳統(tǒng)導(dǎo)電劑，碳納米管擁有獨(dú)特的六邊形結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和阻酸抗氧化性能。

但是，因?yàn)榧{米粉體的強(qiáng)團(tuán)聚效應(yīng)（即當(dāng)顆粒尺寸達(dá)到納米尺度以后，其團(tuán)聚效應(yīng)顯著增加，團(tuán)聚體內(nèi)顆粒的相互吸引力也顯著增大，分散難度變大）和纖維材料的糾纏粘結(jié)現(xiàn)象（單根碳納米管為纖維狀一維納米材料，長(zhǎng)徑比較大，導(dǎo)致碳納米管容易糾纏粘結(jié)在一起，形成很大的團(tuán)聚體）的存在，導(dǎo)致碳納米管易形成團(tuán)聚現(xiàn)象，并且團(tuán)聚牢固，難以分散。

碳納米管的分散方法

想要得到均勻分散的碳納米管，我們需要滿足三個(gè)條件：破壞長(zhǎng)纖維糾纏粘結(jié)狀態(tài)、克服團(tuán)聚體強(qiáng)吸附力、穩(wěn)定碳納米管分散狀態(tài)。

基于此，我們可以通過機(jī)械攪拌與研磨法、高能球磨法、超聲波處理法、表面化學(xué)共價(jià)修飾分散法和表面活性劑的非共價(jià)修飾分散法等方法來對(duì)碳納米管進(jìn)行均勻的分散。

1、碳納米管分散劑分散法

分散劑前期先潤(rùn)濕碳納米管粉末，再深入每個(gè)粒徑，并將其分散開，包覆在碳納米管粉末表面，不再團(tuán)聚，最終使其固定，穩(wěn)定均勻的分散。

2、機(jī)械攪拌與研磨法

機(jī)械攪拌是最簡(jiǎn)單的方法，其主要借助分散溶劑的剪切應(yīng)力以初步打散碳納米管宏觀粉末，但分散的效果有限。

3、高能球磨法

高能球磨法是指對(duì)碳納米管進(jìn)行球磨處理，可以在不同程度地破壞團(tuán)聚從而促成分散，但是，球磨法也會(huì)對(duì)碳納米管的物理機(jī)械性能有一定的影響，球磨會(huì)切斷碳納米管、降低其長(zhǎng)徑比。

4、超聲波處理法

超聲波處理法是納米分散的常用方法，多壁碳納米管管壁上通常存在一些小洞樣的缺陷，通過超聲波能量，可以把碳納米管從缺陷處震斷，形成短纖維，然后分散于介質(zhì)中。但是，超聲波處理在把團(tuán)聚體表面的碳納米管絮震斷分散的同時(shí)會(huì)把團(tuán)聚體震得更加密實(shí)，難于分散。

碳納米管分散劑作用

翁開爾碳納米管分散劑，具有耐高溫、低粘度，分散性佳，不影響材料力學(xué)性能，與材料相容性好等特點(diǎn)；使粒子橫切面無麻點(diǎn)，表面光滑；造粒時(shí)加工順暢，不斷裂，生產(chǎn)效率高。

碳納米管分散劑應(yīng)用領(lǐng)域

無人機(jī)

汽車方向盤、扶手箱

碳納米管自行車