कार्बन नैनोट्यूब फैलाव के बाद अवसादन और प्रदर्शन क्षय के बारे में क्या करें?

कई इंजीनियरों को निर्माण करते समय बाल खींचने की समस्या का सामना करना पड़ता है: कार्बन नैनोट्यूब को कड़ी मेहनत से फैलाने के बाद, कुछ दिनों तक खड़े रहने के बाद वे नीचे बैठ जाते हैं; या उन्हें सिस्टम में जोड़ने के बाद, चालकता और यांत्रिक सुदृढीकरण प्रभाव काफी कम हो जाते हैं। कार्बन नैनोट्यूब फैलाव के बाद अवसादन और प्रदर्शन क्षय के बारे में क्या करें? इससे न केवल महंगी सामग्री लागत बर्बाद होती है बल्कि सीधे तौर पर परियोजना की प्रगति भी रुक जाती है।

1. सबसे पहले, समझें: कार्बन नैनोट्यूब क्यों व्यवस्थित और क्षय होते हैं?

कार्बन नैनोट्यूब फैलाव के बाद अवसादन और प्रदर्शन क्षय का मूल कारण ट्यूबों के बीच मजबूत वैन डेर वाल्स बल है, जो ढेर का कारण बनता है, एक आयामी प्रवाहकीय नेटवर्क को नष्ट कर देता है, और प्रतिरोधकता और घोल स्तरीकरण में वृद्धि करता है।

कार्बन नैनोट्यूब में पहलू अनुपात होता है जो विशाल विशिष्ट सतह क्षेत्रों के साथ हजारों या दसियों हजार तक पहुंच सकता है। ट्यूबों के बीच स्वाभाविक रूप से अत्यंत मजबूत वैन डेर वाल्स बल होते हैं। फैलाव के दौरान, बाहरी बल सीएनटी नेटवर्क को "खोलता" है, लेकिन एक बार बल हटा दिए जाने पर, ट्यूब फिर से "एक साथ एकत्रित" हो जाती हैं।

यह प्रक्रिया समस्याओं की एक श्रृंखला प्रतिक्रिया को ट्रिगर करती है:

अवसादन:गुरुत्वाकर्षण के कारण एग्लोमेरेट्स डूब जाते हैं, जिससे घोल का स्तरीकरण हो जाता है।

प्रदर्शन क्षय:एक -आयामी प्रवाहकीय नेटवर्क नष्ट हो जाता है, जिससे प्रतिरोधकता फिर से बढ़ जाती है (संरचनात्मक दोष बढ़ जाते हैं, आईजी/आईडी मान घट जाता है)।

उपयोग की कठिनाइयाँ:स्लरी रियोलॉजी ख़राब हो जाती है, जिससे असमान कोटिंग हो जाती है।

संक्षेप में, कार्बन नैनोट्यूब "एक साथ एकत्रित होने के लिए पैदा होते हैं", लेकिन हमें उनके "स्वतंत्र रूप से काम करने" की आवश्यकता है। - यही सभी समस्याओं की जड़ है।

2. फैलाव प्रक्रिया कैसे चुनें? बॉल मिलिंग बनाम अल्ट्रासोनिकेशन - उत्तर यहाँ है

कार्बन नैनोट्यूब की संरचनात्मक अखंडता को बनाए रखने में बॉल मिलिंग अल्ट्रासोनिकेशन से बेहतर है, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिरोधकता कम होती है, और एक "इष्टतम फैलाव समय बिंदु" होता है - बॉल मिलिंग के 6 घंटे या अल्ट्रासोनिकेशन के 3 घंटे पर घोल स्थिरता सबसे अच्छी होती है।

2025 में प्रकाशित एक व्यवस्थित अध्ययनसामग्री रिपोर्टस्पष्ट उत्तर दिया।

शोधकर्ताओं ने 5 wt% तेल आधारित कार्बन नैनोट्यूब प्रवाहकीय घोल तैयार करने के लिए दो भौतिक फैलाव विधियों, बॉल मिलिंग और अल्ट्रासोनिकेशन की तुलना की। मुख्य डेटा इस प्रकार हैं:

बॉल मिलिंग स्थितियों के तहत, कार्बन नैनोट्यूब की एक आयामी ट्यूबलर संरचना को बेहतर बनाए रखा जाता है, जिसमें कम संरचनात्मक दोष और कम प्रतिरोधकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप घोल की बेहतर चालकता होती है।

यह ध्यान देने योग्य है कि लंबा फैलाव समय हमेशा बेहतर नहीं होता है - बॉल मिलिंग के 6 घंटे और अल्ट्रासोनिकेशन के 3 घंटे पर अवशोषण गिरावट दर सबसे धीमी होती है, जो एक इष्टतम फैलाव समय विंडो के अस्तित्व का संकेत देती है। इसके बजाय अत्यधिक फैलाव ट्यूब संरचना को नष्ट कर सकता है और पुनः एकत्रीकरण को तेज कर सकता है।

परिचालन अनुशंसाएँ:6-8 घंटे के नियंत्रित समय के साथ बॉल मिलिंग को प्राथमिकता दें। यदि अल्ट्रासोनिकेशन का उपयोग कर रहे हैं, तो इसे 3 घंटे के भीतर रखें और तापमान वृद्धि को रोकने के लिए सर्कुलेटिंग कूलिंग का उपयोग करें जो पुन: एकत्रीकरण का कारण बन सकता है।

3. डिस्पर्सेंट कैसे चुनें? सही व्यक्ति इसे 10 महीने से अधिक समय तक स्थिर रख सकता है

फैलाव कार्बन नैनोट्यूब की दीर्घकालिक स्थिरता निर्धारित करने की कुंजी है। धनायनित (HTAB) और गैर-आयनिक (OP) फैलाव सबसे प्रभावी हैं। बहु-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब के लिए 20 - 100% विशेष फैलाव जोड़ने से चिपचिपाहट को काफी कम किया जा सकता है और जमने से रोका जा सकता है।

फैलाने वालों के बिना, कार्बन नैनोट्यूब निलंबन सर्फेक्टेंट के बिना - को स्थिर नहीं कर सकता है, स्थिर नैनोफ्लुइड तैयार करना असंभव है।

एक व्यवस्थित अध्ययन ने विभिन्न सर्फेक्टेंट के फैलाव प्रभावों की तुलना की:

गैर-आयनिक ओपी और धनायनित एचटीएबी 10 महीने से अधिक समय तक चलने वाली स्थिरता के साथ सबसे अच्छा फैलाव प्रभाव दिखाते हैं।

धनायनित फैलाव वाले HTAB के लिए, जब द्रव्यमान सांद्रता 1 g/L से अधिक हो जाती है, तो कार्बन नैनोट्यूब की सतह क्षमता अपनी अधिकतम तक पहुँच जाती है, और इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण आकर्षक क्षमता से कहीं अधिक हो जाता है, जिससे सर्वोत्तम स्थिरता प्राप्त होती है। एचटीएबी घोल की चिपचिपाहट को कम करने और ठोस सामग्री को बढ़ाने के दौरान कार्बन नैनोट्यूब संचय को प्रभावी ढंग से रोक सकता है।

विशिष्ट डिस्पेंसर अधिक सटीक चयन प्रदान करते हैं: पानी आधारित बहु-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब घोल के लिए, 20-3-दीवार वाले सीएनटी द्रव्यमान के 20-3-100% (या एकल-दीवार वाले सीएनटी के लिए 100-200%) की अतिरिक्त मात्रा (ठोस सामग्री) पर एक समर्पित फैलाव चिपचिपाहट को काफी कम कर सकता है, प्रवाह क्षमता में सुधार कर सकता है और अवसादन और फ्लोकुलेशन को कम कर सकता है।

परिचालन अनुशंसाएँ:जल आधारित प्रणालियों के लिए, गैर-आयनिक ओपी या धनायनित एचटीएबी पहली पसंद हैं। खुराक को प्रयोगात्मक रूप से अनुकूलित किया जाना चाहिए (अतिरिक्त इसके बजाय स्थिरता को कम कर सकता है)। तेल आधारित प्रणालियों के लिए, एनएमपी जैसे सॉल्वैंट्स के साथ संगत विशेष डिस्पेंसर चुनें।

4. मौलिक समाधान: कच्चे माल की ओर से गुणवत्ता नियंत्रण

उच्च{{0}शुद्धता, कम{{1}धातु{{2}अशुद्धता, बैच{3}}स्थिर कार्बन नैनोट्यूब कच्चे माल फैलाव के बाद दीर्घकालिक स्थिरता के लिए "जन्मजात जीन" हैं।

कोई फर्क नहीं पड़ता कि फैलाव प्रक्रिया और फैलाव कितना अच्छा है, वे अस्थिर गुणवत्ता वाले सीएनटी कच्चे माल को नहीं बचा सकते हैं। अशुद्धियाँ (विशेष रूप से अवशिष्ट धातु उत्प्रेरक) ट्यूबों के ऑक्सीकरण और संरचनात्मक क्षरण को तेज करती हैं, जबकि व्यापक व्यास वितरण वाली ट्यूबों में असमान एकत्रीकरण की संभावना अधिक होती है।

शेडोंग टैनफ़ेंग न्यू मटेरियल टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड के मुख्य उत्पाद लाभ इन आवश्यकताओं को सटीक रूप से संबोधित करते हैं:

शेडोंग टैनफेंग न्यू मटेरियल, अपनी इन-साइट संशोधन तकनीक और परिपक्व पूर्व-फैली हुई पेस्ट प्रक्रियाओं के आधार पर, मूल रूप से "पाउडर खरीदने लेकिन इसे अच्छी तरह से उपयोग करने में सक्षम नहीं होने" की समस्या को हल करता है, जिससे यह एक अत्यधिक प्रतिस्पर्धी स्रोत निर्माता बन जाता है।

विकास के अंत में स्थिति में संशोधन, स्वाभाविक रूप से फैलाना आसान है:शेडोंग टैनफ़ेंग सीवीडी संश्लेषण चरण के दौरान विशेष उत्प्रेरक और कार्बन स्रोत नियंत्रण का परिचय देता है। संश्लेषित कार्बन नैनोट्यूब में स्वाभाविक रूप से मध्यम सतह कार्यात्मक समूह होते हैं, जिसमें कम ट्यूब दीवार दोष होते हैं लेकिन अपेक्षाकृत कम अंतर-ट्यूब इंटरैक्शन होते हैं, जो स्रोत से पोस्ट-फैलाव समूह की प्रवृत्ति को कम करते हैं।

अनुकूलित पूर्व -फैला हुआ पेस्ट, उपयोग के लिए तैयार:टैनफेंग न्यू मटेरियल न केवल पाउडर बेचता है बल्कि एनएमपी (लिथियम बैटरी सिस्टम), पानी आधारित सिस्टम और एपॉक्सी रेजिन सिस्टम के लिए गहराई से अनुकूलित कार्बन नैनोट्यूब प्रवाहकीय पेस्ट भी प्रदान करता है। ये पेस्ट कठोर सूत्रीकरण सत्यापन और हल्के बहु-चरण फैलाव प्रक्रियाओं से गुजरते हैं, लंबे समय तक खड़े रहने के बाद कोई कठोर अवसादन नहीं होता है, और पहलू अनुपात प्रतिधारण दर 90% से अधिक होती है।

बुढ़ापा रोधी क्षीणन परीक्षण:भेजे गए कार्बन नैनोट्यूब पेस्ट के प्रत्येक बैच को उच्च तापमान बेकिंग (60 डिग्री /7 दिन) और फ़्रीज़ पिघलना चक्र परीक्षणों से गुजरना होगा, यह सुनिश्चित करना होगा कि अत्यधिक परिस्थितियों में भी कोई पुनः मोटेपन या अवसादन न हो, जिससे प्रदर्शन में गिरावट कम हो।

तंजफेंग न्यू मटेरियल की उत्पाद श्रृंखला एकल दीवार वाले और बहु ​​दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब दोनों को कवर करती है, जिसकी शुद्धता उद्योग के अग्रणी स्तर तक पहुंचती है। एकाधिक टीएफ श्रृंखला कार्बन नैनोट्यूब उपलब्ध हैं, जो विभिन्न फैलाव प्रणालियों और प्रक्रिया आवश्यकताओं के अनुकूल हैं।

"एंटी-सेटलिंग और एंटी-डीके" समाधान को समझने के लिए एक तालिका

कार्बन नैनोट्यूब फैलाव के बाद अवसादन और प्रदर्शन में गिरावट "जन्मजात" समस्याएं हैं, लेकिन उन्हें "अधिग्रहीत" प्रयासों के माध्यम से हल किया जा सकता है - सही फैलाव प्रक्रिया (बॉल मिलिंग 6 - 8h) का चयन करना, सही फैलाव (ओपी / एचटीएबी / विशेष) का उपयोग करना, और उच्च गुणवत्ता वाले कच्चे माल (तंजफेंग नई सामग्री शुद्धता 98% श्रृंखला से अधिक या उसके बराबर) का उपयोग करना। ये तीन तत्व यह सुनिश्चित करने के लिए एक साथ काम करते हैं कि कार्बन नैनोट्यूब घोल "दृढ़ता से खड़ा रहे, स्थिर रहे, और क्षय न हो।" एक पेशेवर कार्बन नैनोट्यूब निर्माता के रूप में, शेडोंग टैनफ़ेंग न्यू मटेरियल, अपने इन-सीटू संशोधन और परिपक्व प्री-{8}डिस्पर्स्ड पेस्ट तकनीक के कारण, फैलाव संबंधी चिंताओं को खत्म करने के लिए वन-स्टॉप समाधान प्रदान करता है, जिससे यह आपके उत्पाद की उपज में सुधार के लिए एक विश्वसनीय भागीदार बन जाता है।