Anvendelse af højtrykshomogenisator i carbon nanorør

Kort introduktion til homogeniseringsprincippet

Under virkningen af stemplets frem- og tilbagegående bevægelse transporteres materialet ind i en justerbar størrelse ventilblok, der udsættes for ekstremt stærk kompression. Når den går gennem begrænsningsspalten, rammer den homogeniseringsventilens slagring med meget hurtig hastighed. Kavitationseffekten, slagvirkningen og skæreeffekten genereres for ensartet at sprede det agglomererede materiale til dannelse af en stabil og ensartet dispersion.

Homogeniseringsventil arbejder princip diagram

Carbon nanorør

Carbon nanorør er en ny type kulstofmateriale. Kulnanorørerne arrangeret i hexagonal form danner adskillige til ti lag med koaksiale rør. Laget holdes i en fast afstand mellem lagene, ca. 0,34 nm, og diameteren er generelt. Det er 2-20 nm.

Carbon nanorør er blevet anvendt i stor udstrækning i plastmodifikation, mikrokredsløbsskiver, elektrostatisk afskærmning, lithiumbatterielektroder osv. For deres fremragende præstation.

Dispergeringsvalg:

Overfladeaktive stoffer af CNT'er, der ofte forekommer i litteraturen, er NaDDBS, SDS, Triton X-100. Eksperimenter viser, at forbindelser med aromatiske grupper har bedre bindende evne til CNT'er, stærkere adsorptionskapacitet og bedre dispersion. effekt.

Valget af dispergeringsdosering:

For multi-walled carbon nanorør med stor ydre diameter er den anbefalede dosering 10-15% for carbon nanorør, og mængden af carbon nanorør med mindre ydre diameter er 60-70%. For enkeltvægsrør er den anbefalede dosis 100-300. %.

Dette forhold er kun til reference. Den specifikke dosering har et godt forhold til råmaterialernes kvalitet. I forsøgsfasen fremstilles dispersionen af carbon nanorør generelt ved hjælp af ultralydsudstyr. Når prøvevolumen stiger, er driftstiden for ultralydbølgerne for lang. Fremmer pilot og produktion. Slibemiddel kan ikke regulere prøvens temperatur korrekt, produktionsbetingelserne kan ikke styres, og det er let at forårsage batchforskelle i produktkvalitet.

Højtryksdispergeringsindretningen er en kontinuerlig strømningsanordning, der kan afkøles i tilførslen og afladningen, kan styre temperaturbrønden og opnå konsistensen af produktionsbetingelserne. Det er det bedste valg for carbon nanotube dispersion pilot og produktionsudstyr.

Eksperimentprocedure:

1. Brug to-trins homogeniseringsmodul, specialspændingsventil til kulstofmateriale, ekstern spolevarmeveksler, køletemperatur indstillet til 10 ° C

2. Efter blanding af prøven omrøres den med en omrøringsstang. Efter at udstyret er rengjort med opløsningsmiddel, start homogeniseringsoperationen, juster dispersionstrykket til 500 bar, vent i 5-10 sekunder, og tilslut derefter den homogeniserede prøve til bægeret. Start en cyklus med lavt tryk

3. Højtryks 1200bar højtryksdispersion to gange, pas på temperaturstyring

Eksperimentelle fænomener:

1. Den oprindeligt omrørte prøve suspenderes carbon nanorørene i et opløsningsmiddel

2. Efter forbehandling dispergeres carbon nanorørerne oprindeligt i et opløsningsmiddel, og prøvenes viskositet forøges.

3. Efter højtryksbehandlingen reduceres prøveens viskositet. Efter at højtryksbehandlingen af den vandige opløsning gentages to gange, strømmer prøven ned ad bægerets væg, ingen synlige partikler, god fluiditet, ingen vægvedhæftning, ingen udfældning.

Ifølge testresultaterne er carbon nanorørene oprindeligt indviklet, og de enkelte rødder er dispergeret i opløsningen, dispergerbarheden forbedres betydeligt, og opløsningen kan stabilt anbringes i lang tid uden delaminering.

Elektronmikrografi af sammensatte ledende middel er opsummeret: Højtrykshomogeniseringsdispersion er meget velegnet til fremstilling af carbon nanorør (single-wall / multi-wall) dispersion. Den har god tilpasningsevne til viskositeten af opslæmning, homogenisator og høj dispersionseffektivitet. Processen er styrbar og nem at bruge med andet reaktionsudstyr, hvilket er et godt valg til fremstilling af nye materialer.