微射流均質(zhì)機(jī)在單壁碳納米管的分散應(yīng)用

實驗背景

單壁碳納米管（SWCNT或SWNT），全部由碳原子構(gòu)成，幾何結(jié)構(gòu)可以視為由單層石墨烯卷曲而成，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，因此單壁碳納米管具有優(yōu)異的電子、機(jī)械、力學(xué)等性能。

可以提高材料強(qiáng)度并增強(qiáng)導(dǎo)電性，在電池、復(fù)合材料、涂料、彈性體和塑料工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

與傳統(tǒng)添加劑，如多壁碳納米管、碳纖維和大多數(shù)類型的炭黑相比，非常少的單壁碳納米管的添加量，即可顯著改善材料的性能。

實驗對象

單臂碳納米管漿料（單臂碳納米管、分散劑、水等）

實驗儀器

• 高速剪切機(jī)
• Mini型微射流均質(zhì)機(jī)
• 冷水機(jī)

實驗難點

單壁碳納米管之間很強(qiáng)的范德華作用力(～500eV/µm)和大的長徑比(>1000)，極難分散，采用合適的分散設(shè)備和分散壓力，在分散均一的同時，盡可能的保持較大的長徑比。

實驗?zāi)康?/span>

均勻分散，改善流動性，降低粘度，在分散的均勻的同時，保持較好的長徑比

實驗工藝

1.采用Nano型微射流均質(zhì)機(jī)，D8/D5噴嘴，控溫15℃，100ml樣品，15000ps20000psi、25000psi分別3/6/9次取樣

2.采用Mini型微射流均質(zhì)機(jī)，D8噴嘴，控溫15℃，15kg漿料，10000psi 1次，20000psi，3/6/9取樣

實驗結(jié)果

1、均質(zhì)前粘稠，掛壁嚴(yán)重，經(jīng)過分散后流動性改善，在玻璃燒杯上不掛壁。隨著均質(zhì)次數(shù)的增加，分散效果明顯，流動性改善，掛壁效果改善。

均質(zhì)前后的物料流動性對比

實驗小結(jié)

• 本次測試使用兩種型號的NOOZLE微射流均質(zhì)機(jī)，包括小試型Nano和中試型Mini，從小試型Nano的參數(shù)摸索到中試型Mini的參數(shù)放大都可以重現(xiàn)，達(dá)到客戶預(yù)期效果。

• 噴嘴的孔徑越小，在相同壓力、相同次數(shù)下，分散效果更好，長徑比也會越小。

• 相同的噴嘴孔徑，均質(zhì)壓力越高，均質(zhì)次數(shù)越多，分散效果越好，需要根據(jù)單壁碳管的固含量，最終用途等篩選合適的均質(zhì)壓力和次數(shù)。

微射流均質(zhì)機(jī)的產(chǎn)業(yè)化設(shè)備