الصفحة الرئيسية / أخبار / أخبار الصناعة / يتميز معجون أسود الكربون الموصل بلزوجة عالية - قد تكون المشكلة في مرحلة التشتت
أخبار الصناعة
يتم استخدام الجرافين وأنابيب الكربون النانوية وأسود الكربون الموصل بشكل متزايد في الطلاءات الموصلة والأحبار الوظيفية والمعاجين المنقولة بالماء. لكن هذه المساحيق تشكل تكتلات بسهولة بعد دخولها إلى الأنظمة السائلة. إذا كانت عملية الترطيب غير كافية، فإن التشتت اللاحق يتأثر بسهولة، مما يتسبب أيضًا في حدوث تغييرات في لزوجة العجينة، وحالة تدفق غير مثالية، وإعادة التخشين بعد التخزين - خاصة عند زيادة مستوى إضافة مادة الكربون النانوية، حيث يتعزز التفاعل بين الجسيمات بشكل أكبر.
مسحوق يصعب تبليله بالكامل بالسائل
الجرافين and carbon nanotubes have large specific surface areas and readily agglomerate in waterborne systems. If the powder surface is not fully wetted, the effect of mechanical dispersion is also easily limited.
ترتفع لزوجة العجينة مع زيادة المحتوى الصلب
مع زيادة إضافة المواد النانوية الكربونية، يزداد أيضًا الاتصال والتفاعل بين الجسيمات - حيث يكتسب المعجون سماكة بسهولة، وهي مشكلة يتم مواجهتها بشكل متكرر عند رفع المحتوى الصلب في المعاجين الموصلة.
حالة عدم التناسق بين المعجون الطازج والمخزن
تُظهر بعض المعاجين حالة جيدة بعد التشتت مباشرة، ولكن بعد الوقوف لفترة من الوقت يحدث تغير في اللزوجة أو إعادة التخشين أو الترسيب - مما يشير إلى أنه على الرغم من تفتيت المسحوق مؤقتًا، إلا أن الحالة المستقرة اللاحقة تحتاج إلى مزيد من التعديل.
تؤثر الحالة الريولوجية على التطبيق
تحتاج المعاجين الموصلة إلى تعديل حالة تدفقها وفقًا لمتطلبات عملية الطلاء أو الرش أو الطباعة. اللزوجة العالية جدًا تزيد من صعوبة التطبيق؛ قد يؤثر التدفق الزائد على انتشار العجينة على الركيزة.
لماذا لا تؤدي زيادة قوة القص إلى حل المشكلة دائمًا
بالنسبة للمساحيق التي يصعب تشتيتها مثل الجرافين وأنابيب الكربون النانوية، تعمل بعض التركيبات على زيادة عدد الدورات في الدقيقة أو تمديد وقت التشتيت لتعزيز العمل الميكانيكي. يمكن أن يساعد هذا النهج على تحلل التكتلات، ولكن بعد فصل المسحوق، لا تزال هناك حاجة إلى الحفاظ على حالة مشتتة مستقرة نسبيًا. إذا أعادت الجسيمات التكتل بسهولة بعد عودتها للتلامس، فإن مجرد زيادة وقت التشتت الميكانيكي لا يمكن أن يغير حالة النظام بشكل أساسي. ولذلك، يجب النظر في التشتت الميكانيكي، وترطيب المسحوق، وتثبيت التشتت معًا.
DH-6552W: مشتت لأنظمة المواد الكربونية النانوية المنقولة بالماء
DH-6552W عبارة عن مشتت نظام محمول بالماء يمكن استخدامه للجرافين وأنابيب الكربون النانوية وأسود الكربون الموصل ومساحيق أسود الكربون ذات المساحة العالية. بالنسبة لمعاجين المواد الكربونية النانوية المنقولة بالماء، يحتاج المسحوق أولاً إلى أن يتم ترطيبه جيدًا قبل أن يتم تشتيته بشكل أكبر من خلال العمل الميكانيكي. يمكن أن يشارك DH-6552W في هذه العملية، مما يجعل تنفيذ تشتيت المسحوق في الوسائط المنقولة بالماء أسهل.
فيما يتعلق بحالة اللصق، يمكن للمنتج أيضًا أن يساعد النظام في تكوين شخصية محددة متغيرة الانسيابية - وهو مرجع مفيد للتركيبات التي تحتاج إلى موازنة الاستقرار الثابت مع قابلية تدفق التطبيق. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع DH-6552W بتوافق جيد مع أنظمة راتينج الأكريليك وراتنج الإيبوكسي وراتنج الألكيد. في التطبيق الفعلي: أولاً، اسمح للمشتت بالاختلاط الكامل مع الطور المائي، ثم قم بإضافة مسحوق مادة الكربون النانوية تدريجيًا؛ مراقبة تغيرات اللزوجة أثناء التشتت وضبط سرعة الإضافة وفقًا لذلك؛ لاحظ أيضًا اللزوجة والنعومة والتسوية وإعادة الخشونة بعد الوقوف - وليس فقط المعجون الطازج.
ترتبط صعوبة تشتيت الجرافين وأنابيب الكربون النانوية وأسود الكربون الموصل بخصائص مسحوقها وميلها القوي إلى التكتل. لذلك، لا يمكن أن يعتمد تعديل صياغة المعجون الموصل على زيادة قوة القص فحسب - بل يجب أن يأخذ في الاعتبار في نفس الوقت ترطيب المسحوق، وحالة التشتت، وريولوجيا المعجون. يمكن استخدام DH-6552W في أنظمة معجون المواد الكربونية النانوية المنقولة بالماء، مما يحسن حالة ترطيب المسحوق وتشتته مع موازنة أداء الانسيابية والتخزين.
الأسئلة المتداولة
هل يؤثر تحسين تشتت الجرافين على توصيله الكهربائي في الفيلم المعالج؟
نعم - والعلاقة دقيقة. يزيد التشتت الفردي الأفضل لرقائق الجرافين من مساحة السطح الموصلة المتاحة ويقلل من عتبة الترشيح (الحد الأدنى للتحميل اللازم لتحقيق التوصيل الكهربائي). ومع ذلك، تعتمد الموصلية الكهربائية للجرافين على التلامس بين الرقائق الذي يشكل شبكة موصلة مستمرة - إذا كانت التغطية المشتتة تمنع الاتصال المباشر بين الرقائق بشكل فعال للغاية، فقد تكون الموصلية أقل من المتوقع على الرغم من التشتت الجيد. عادةً ما يكون مستوى التشتت الأمثل للأداء الكهربائي هو المستوى الذي ينتج توزيعًا موحدًا دون فصل مفرط، مما يوازن استقرار التشتت مع الاتصال بين الجسيمات اللازمة للتوصيل.
ما الفرق في متطلبات التشتت بين أنابيب الكربون النانوية والجرافين في الأنظمة المنقولة بالماء؟
تمثل الأنابيب النانوية الكربونية تحديًا مختلفًا للتشتت مقارنة بالجرافين: شكلها الليفي ذو النسبة العالية من الارتفاع يخلق تشابكًا قويًا بين الأنابيب، مما يجعل عملية فك الحزم الكاملة صعبة للغاية - والمعالجة المفرطة عالية القص يمكن أن تقصر الأنابيب، مما يقلل من فوائد التوصيل الكهربائي. رقائق الجرافين أكثر عرضة للتكديس (إعادة التجميع في الاتجاه وجهاً لوجه)، الأمر الذي يتطلب تثبيتًا ثابتًا لمنعه. عادةً ما تحتاج مشتتات أنابيب الكربون النانوية إلى امتزاز قوي على جدار الأنبوب لمنع إعادة التجميع؛ تحتاج تلك الخاصة بالجرافين إلى تثبيت ستاتيكي فعال بين وجوه الرقائق. يتميز DH-6552W لكلا النوعين - يجب تحديد الجرعة والعملية المثالية لكل منهما عن طريق التقييم.
