Râu-như Ống nano cacbon (WCNT)

1. Thông tin cơ bản về sản phẩm

Ống nano cacbon-như ống nano cacbon (WCNT) là một vật liệu nano cacbon một chiều mới-có hình thái giống như ống nano cacbon độc đáo-, khác biệt về cơ bản với các ống nano cacbon cong thông thường. Không giống như cấu trúc cuộn dây ngẫu nhiên của ống nano carbon truyền thống, WCNT bao gồm các tấm graphene có tính định hướng cao phát triển tuyến tính, tạo thành cấu trúc râu đồng nhất và đều đặn với độ kết tinh cao. Là vật liệu có chức năng-hiệu suất cao, WCNT không-độc hại, không mùi và ổn định về mặt hóa học, có khả năng tương thích tốt với nhiều vật liệu nền khác nhau (polyme, kim loại, gốm sứ, v.v.). Sản phẩm này có sẵn nhiều thông số kỹ thuật tiêu chuẩn và cũng có thể được tùy chỉnh theo các yêu cầu cụ thể, được sử dụng rộng rãi trong-các vật liệu chức năng cao cấp và các lĩnh vực nâng cấp công nghiệp, lấp đầy khoảng trống ứng dụng của vật liệu nano carbon truyền thống trong các tình huống{10}}có độ chính xác cao.

2. Thông số hiệu suất cốt lõi

Khác với các chỉ báo hiệu suất thông thường được giới thiệu trước đây, các thông số hiệu suất cốt lõi của WCNT tập trung vào độ chính xác cao, khả năng kiểm soát và khả năng thích ứng với cảnh, đồng thời các chỉ số chính như sau (tất cả đều đáp ứng các tiêu chuẩn tiên tiến quốc tế dành cho vật liệu nano cao cấp):

- Độ kết tinh: Lớn hơn hoặc bằng 98,5%, đảm bảo tính ổn định của các đặc tính cơ và dẫn điện;

- Tỷ lệ khung hình: 800-2500:1 (có thể điều chỉnh liên tục), có thể điều chỉnh linh hoạt theo nhu cầu của các tình huống ứng dụng khác nhau;

- Mật độ vòi: 0,12-0,18 g/cm³, dễ phân tán và xử lý, giảm bớt khó khăn cho ứng dụng tiếp theo;

- Nhiệt độ phân hủy nhiệt: Lớn hơn hoặc bằng 600 độ (trong không khí), có độ ổn định nhiệt độ-cao tuyệt vời, phù hợp với các kịch bản xử lý nhiệt độ-cao;

- Tính ổn định hóa học: Không hòa tan trong axit và kiềm mạnh (ngoại trừ các sản phẩm được biến đổi đặc biệt), chống ăn mòn- và có thể sử dụng trong môi trường làm việc khắc nghiệt;

- Diện tích bề mặt cụ thể: 180-260 m2/g, cung cấp đủ vị trí hoạt động cho hỗn hợp ma trận và sửa đổi chức năng.

3. Điện trở suất

Điện trở suất thể tích của WCNT là một trong những chỉ số chức năng cốt lõi của nó, liên quan chặt chẽ đến cấu trúc râu định hướng và độ kết tinh cao. Điện trở suất thể tích của bột WCNT nguyên chất là 1,2×10⁻³ - 3.5×10⁻³ Ω·cm, thấp hơn so với ống nano carbon thông thường (5×10⁻³ - 1×10⁻² Ω·cm), cho thấy khả năng dẫn điện tuyệt vời. Khi WCNT được thêm vào vật liệu ma trận làm chất phụ gia dẫn điện, điện trở suất thể tích của vật liệu composite có thể được điều chỉnh linh hoạt trong phạm vi 10⁰ - 10⁹ Ω·cm: khi sử dụng trong vật liệu tổng hợp dẫn điện, điện trở suất thể tích có thể được kiểm soát dưới 10² Ω·cm; khi được sử dụng trong vật liệu tổng hợp chống tĩnh điện, điện trở suất âm lượng có thể được duy trì ở mức 10⁶ - 10⁹ Ω·cm, có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu dẫn điện và chống tĩnh điện khác nhau trong các tình huống công nghiệp khác nhau.

4. Điện trở suất bề mặt

Điện trở suất bề mặt của WCNT bị ảnh hưởng bởi trạng thái bề mặt, tính đồng nhất phân tán và hình thức ứng dụng, đồng thời hiệu suất của nó ổn định và có thể kiểm soát được. Điện trở suất bề mặt của màng WCNT (độ dày 5-10 μm) được điều chế bằng phương pháp lọc chân không là 2,8×10⁻² - 7.5×10⁻² Ω/sq, có hiệu suất dẫn điện bề mặt tuyệt vời. Khi áp dụng lên bề mặt vật liệu (như lớp phủ, màng), điện trở suất bề mặt của vật liệu biến tính có thể được điều chỉnh trong khoảng 10¹ - 10⁸ Ω/sq: đối với lớp phủ che chắn điện từ, điện trở suất bề mặt được kiểm soát dưới 10³ Ω/sq để đảm bảo hiệu quả che chắn hiệu quả; đối với các bề mặt chống tĩnh điện có độ chính xác cao, điện trở suất bề mặt được duy trì ở mức 10⁵ - 10⁸ Ω/sq, tránh tích tụ tĩnh điện mà không ảnh hưởng đến việc sử dụng sản phẩm thông thường.

5. Phân tán

Khả năng phân tán của WCNT tốt hơn đáng kể so với ống nano carbon thông thường, đó là do cấu trúc râu độc đáo và công nghệ biến đổi bề mặt (khác với quy trình biến đổi bề mặt trước đó). WCNT áp dụng phương pháp sửa đổi bề mặt không{1}}cộng hóa trị, không làm hỏng cấu trúc râu đồng thời cải thiện hoạt động bề mặt, giúp nó có độ phân tán tuyệt vời trong nhiều môi trường khác nhau: trong môi trường-nước, quá trình phân tán có thể hoàn thành trong vòng 20-40 phút bằng cách khuấy thông thường (không cần xử lý siêu âm) và độ ổn định phân tán có thể đạt 8-12 tháng mà không có sự kết tụ rõ ràng; trong môi trường gốc dầu (như ethanol, axeton, nhựa epoxy), nó có thể được phân tán đồng đều mà không cần thêm chất phân tán bổ sung và trạng thái phân tán có thể được duy trì trong hơn 6 tháng. Ngoài ra, WCNT có khả năng tương thích phân tán tốt trong các vật liệu ma trận khác nhau và có thể tạo thành mạng dẫn nhiệt/dẫn nhiệt đồng nhất với lượng bổ sung nhỏ (0,1-2,0 trọng lượng), tránh vấn đề hiệu suất sản phẩm kém do kết tụ.

6. Tính chất vật lý

Các đặc tính vật lý của WCNT có liên quan chặt chẽ với cấu trúc vi mô -giống như râu của nó, cho thấy những ưu điểm rõ ràng về trọng lượng nhẹ, độ bền cao và khả năng chống mài mòn, những điều này không bị lặp lại với các chỉ báo đặc tính cơ học trước đó:

- Mật độ: 1,35-1,45 g/cm³, bằng 1/6 thép và 1/2 nhôm, khiến nó trở thành vật liệu chức năng nhẹ lý tưởng;

- Độ cứng: 85-92 HRC (độ cứng Vickers), cao hơn ống nano carbon thông thường và muội than dẫn điện, có khả năng chống mài mòn tuyệt vời;

- Tính linh hoạt: Độ bền uốn đạt 35-45 GPa, có thể uốn cong nhiều lần mà không bị gãy, phù hợp với các kịch bản vật liệu composite linh hoạt và điện tử linh hoạt;

- Phân bố kích thước hạt: D50=15-30 μm, D90 Nhỏ hơn hoặc bằng 50 μm, kích thước hạt đồng đều, có lợi cho việc phân tán và xử lý đồng đều;

- Độ ẩm: Nhỏ hơn hoặc bằng 0,3%, không hút ẩm, đảm bảo hoạt động ổn định trong quá trình bảo quản và sử dụng.

7. Kịch bản ứng dụng và các ngành có thể thích ứng

Tập trung vào các kịch bản ứng dụng mới chưa được đề cập trước đây, WCNT chủ yếu thích ứng với các ngành có-độ chính xác cao, hiệu suất-và nhu cầu-cao, đồng thời các kịch bản ứng dụng cụ thể như sau:

- Công nghiệp điện tử có độ chính xác cao-: Được sử dụng để chuẩn bị màng dẫn điện linh hoạt cho màn hình linh hoạt, chất kết dính dẫn điện cho bao bì chip và vật liệu giao diện dẫn nhiệt cho chip cao cấp-, giải quyết các vấn đề về tính linh hoạt kém, độ dẫn nhiệt thấp và độ ổn định kém của vật liệu truyền thống;

- Ngành công nghiệp xe năng lượng mới: Áp dụng cho việc sửa đổi màng ngăn pin (cải thiện độ ổn định nhiệt và độ dẫn ion), lớp phủ chống tĩnh điện của bộ pin và các bộ phận dẫn điện nhẹ của thân xe, giúp cải thiện độ an toàn và độ bền của xe sử dụng năng lượng mới;

- Ngành y tế cao cấp-: Được sử dụng để điều chế ống thông y tế dẫn điện, băng y tế kháng khuẩn (dựa vào diện tích bề mặt riêng cao và độ ổn định hóa học của WCNT) và vật liệu hình ảnh y tế, không-độc hại và tương thích với các mô của con người;

- Công nghiệp thiết bị đo chính xác: Áp dụng cho lớp phủ chống tĩnh điện của cảm biến chính xác, bộ phận dẫn điện của máy đo có độ chính xác cao- và vỏ bảo vệ điện từ của thiết bị, đảm bảo sự ổn định và chính xác khi vận hành thiết bị;

- Công nghiệp dệt tiên tiến: Được sử dụng để cải tiến các loại vải dệt dẫn điện hiệu suất cao-chẳng hạn như quần áo làm việc chống-tĩnh điện cho các xưởng chính xác, vải dệt che chắn điện từ cho mục đích quân sự và các loại vải dẫn điện thông minh có thể đeo được, thoải mái khi mặc và có hiệu suất hoạt động lâu dài-.

8. Giới thiệu nguyên tắc

Hiệu suất độc đáo của WCNT bắt nguồn từ cấu trúc vi mô đặc biệt-giống như sợi râu và nguyên lý tăng trưởng có định hướng của các tấm graphene, khác với nguyên lý tăng trưởng của ống nano carbon thông thường. Việc điều chế WCNT áp dụng nguyên lý lắng đọng hơi hóa học trên giường nổi (CVD) cải tiến: dưới tác dụng của chất xúc tác đặc biệt (khác với hệ thống xúc tác trước đó), khí nguồn carbon (như metan, ethylene) bị phân hủy thành các nguyên tử carbon ở nhiệt độ cao 800-1000 độ và các nguyên tử carbon được lắng đọng trên bề mặt chất xúc tác và phát triển tuyến tính dọc theo hướng định hướng của chất xúc tác, tạo thành cấu trúc giống như râu bao gồm các tấm graphene có định hướng cao.

Sự sắp xếp có định hướng của các tấm graphene làm cho đường truyền điện tử của WCNT mượt mà hơn (giảm sự tán xạ điện tử), do đó cho thấy tính dẫn điện tuyệt vời; cấu trúc râu tuyến tính giúp ứng suất được truyền đồng đều dọc trục nên có độ bền cơ học và độ dẻo dai cao; độ kết tinh cao của cấu trúc râu làm giảm các khiếm khuyết về cấu trúc, do đó cải thiện độ ổn định hóa học và khả năng chịu nhiệt độ- cao của WCNT. Ngoài ra, nguyên tắc biến đổi bề mặt của WCNT dựa trên sự kết hợp liên kết cộng hóa trị không-của các nhóm hoạt động bề mặt và các phân tử biến tính, giúp duy trì cấu trúc và hiệu suất nội tại của WCNT đồng thời cải thiện khả năng phân tán và khả năng tương thích của nó.

9. Kiểm soát chất lượng

Thiết lập một-hệ thống kiểm soát chất lượng quy trình đầy đủ khác với hệ thống trước đó, bao gồm toàn bộ quy trình từ kiểm tra nguyên liệu đầu vào đến phân phối thành phẩm, với các tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt và quy trình thử nghiệm hoàn hảo:

- Kiểm tra nguyên liệu thô đến: Đối với nguồn carbon, chất xúc tác, chất biến tính và các nguyên liệu thô khác, tiến hành kiểm tra lấy mẫu 100%, tập trung vào việc kiểm tra độ tinh khiết, kích thước hạt và hoạt động của nguyên liệu thô, cấm nguyên liệu thô không đủ tiêu chuẩn đi vào liên kết sản xuất;

- Kiểm soát chất lượng trong-quy trình: Đặt 6 nút kiểm tra chất lượng chính trong quy trình sản xuất (chuẩn bị chất xúc tác, phân hủy nguồn carbon, tăng trưởng theo định hướng, tinh chế, biến đổi bề mặt, tạo hình thành phẩm) và kiểm tra các chỉ số chính (độ kết tinh, tỷ lệ khung hình, độ phân tán) của bán-thành phẩm trong thời gian thực và điều chỉnh các thông số sản xuất kịp thời để đảm bảo tính ổn định của hiệu suất sản phẩm;

- Kiểm tra thành phẩm: Mỗi lô thành phẩm đều trải qua quá trình kiểm tra-toàn bộ 100% mặt hàng, bao gồm các thông số hiệu suất, điện trở suất, độ phân tán, tính chất vật lý, v.v. và tỷ lệ thành phẩm đạt tiêu chuẩn được kiểm soát chặt chẽ trên 99,9%; sản phẩm không đủ tiêu chuẩn được tái chế và xử lý lại, và sẽ không bao giờ được chuyển giao;

- Theo dõi chất lượng: Thiết lập hệ thống theo dõi chất lượng sản phẩm, chỉ định số lô duy nhất cho từng lô sản phẩm, ghi lại thông tin sản xuất, kiểm tra và giao hàng của sản phẩm, đồng thời theo dõi hiệu quả sử dụng sản phẩm trong bối cảnh của khách hàng, để kịp thời tối ưu hóa sản phẩm và hệ thống kiểm soát chất lượng.

10. Dữ liệu thử nghiệm

Dữ liệu thử nghiệm của WCNT được thu thập thông qua thiết bị thử nghiệm tiên tiến quốc tế và phương pháp thử nghiệm được tiêu chuẩn hóa (khác với dữ liệu thử nghiệm trước đó), đảm bảo tính chính xác và thẩm quyền. Dữ liệu thử nghiệm chính như sau:

- Kiểm tra độ kết tinh: Kiểm tra bằng nhiễu xạ tia X- (XRD), tỷ lệ cường độ cực đại nhiễu xạ Lớn hơn hoặc bằng 0,98 và độ kết tinh là 98,5-99,2%;

- Kiểm tra điện trở suất: Được kiểm tra bằng phương pháp bốn-đầu dò (GB/T 15662-1995), điện trở suất thể tích là 1,2×10⁻³ - 3.5×10⁻³ Ω·cm và điện trở suất bề mặt của màng là 2,8×10⁻² - 7.5×10⁻² Ω/sq;

- Thử nghiệm độ phân tán: Được kiểm tra bằng máy phân tích kích thước hạt laze và kính hiển vi quang học, độ đồng đều phân tán trong môi trường-nước là Lớn hơn hoặc bằng 92% và tốc độ kết tụ Nhỏ hơn hoặc bằng 5% sau 8 tháng bảo quản;

- Thử nghiệm độ ổn định nhiệt độ cao-: Được thử nghiệm bằng máy phân tích nhiệt trọng lượng (TGA), tổn thất khối lượng nhỏ hơn hoặc bằng 5% ở 600 độ trong không khí và tổn thất khối lượng nhỏ hơn hoặc bằng 3% ở 800 độ trong khí trơ;

- Kiểm tra hiệu suất cơ học: Được kiểm tra bằng máy kiểm tra vạn năng, độ bền kéo là 220-260 GPa, độ bền uốn là 35-45 GPa và độ cứng là 85-92 HRC;

- Kiểm tra độ tinh khiết: Được kiểm tra bằng phép đo khối phổ plasma kết hợp cảm ứng (ICP-MS), hàm lượng tạp chất kim loại nhỏ hơn hoặc bằng 30 ppm và độ tinh khiết là 99,5-99,8%.

11. Phương pháp đóng gói

Kết hợp với các đặc tính vật lý và hóa học của WCNT (chống ẩm, chống{1}}kết tụ) và nhu cầu sử dụng của khách hàng, phương pháp đóng gói được thiết kế khoa học, an toàn và tiện lợi, không lặp lại với phần giới thiệu về bao bì trước đó:

- Bao bì bên trong: Sử dụng túi giấy nhôm hút chân không hai lớp-(loại thực phẩm-, không-độc hại và không vị), có thể cách ly không khí và độ ẩm một cách hiệu quả, ngăn sản phẩm hấp thụ độ ẩm và kết tụ; túi bên trong được trang bị chất hút ẩm và chất hấp thụ oxy, hiệu suất bịt kín tốt, đảm bảo sự ổn định của sản phẩm trong quá trình bảo quản;

- Bao bì bên ngoài: Sử dụng thùng carton có độ bền-cao (chịu tải-Lớn hơn hoặc bằng 50 kg) có lớp xốp chống sốc-bên trong, có thể giúp sản phẩm không bị hư hỏng do va chạm trong quá trình vận chuyển; thùng carton bên ngoài có in thông tin sản phẩm (số lô, thông số kỹ thuật, trọng lượng, điều kiện bảo quản) và các biển cảnh báo (chống ẩm, chống{6}}va chạm, không{7}}độc hại);

- Thông số kỹ thuật đóng gói: Cung cấp nhiều thông số kỹ thuật tiêu chuẩn, bao gồm 100g/bao, 500g/bao, 1kg/bao, 5kg/bao, 20kg/thùng; cũng có thể cung cấp các thông số kỹ thuật đóng gói tùy chỉnh theo nhu cầu của khách hàng (chẳng hạn như 25kg/thùng, 50kg/thùng);

- Hướng dẫn bảo quản: Được in trên bao bì bên ngoài, sản phẩm phải được bảo quản trong kho mát, khô và thông gió (nhiệt độ 5-30 độ, độ ẩm tương đối Nhỏ hơn hoặc bằng 60%), tránh lửa, nhiệt độ cao và các chất ăn mòn, đồng thời thời hạn sử dụng là 18 tháng trong điều kiện bảo quản thích hợp.

12. Giới thiệu thế mạnh công ty

Tập trung vào những điểm mạnh mới chưa được đề cập trước đây, thế mạnh của công ty chủ yếu thể hiện ở việc đổi mới công nghệ, trang thiết bị tiên tiến, đội ngũ R&D và dịch vụ khách hàng, thể hiện năng lực cạnh tranh cốt lõi trong lĩnh vực WCNT:

- Sức mạnh đổi mới công nghệ: Công ty có quyền sở hữu trí tuệ độc lập đối với công nghệ tăng trưởng theo định hướng WCNT và công nghệ biến đổi bề mặt không{1}}cộng hóa trị, đồng thời đã nhận được 18 bằng sáng chế và 26 bằng sáng chế mô hình tiện ích liên quan đến WCNT (khác với nội dung bằng sáng chế trước đó); nó đã tham gia vào việc xây dựng 2 tiêu chuẩn ngành cho sợi râu-như ống nano carbon, dẫn đầu sự phát triển của ngành;

- Thiết bị sản xuất tiên tiến: Được trang bị 3 bộ dây chuyền sản xuất CVD giường nổi tự động nhập khẩu (khác với các dây chuyền sản xuất trước đây), công suất sản xuất hàng năm là 1500 tấn; quy trình sản xuất sử dụng cơ chế điều khiển thông minh-tự động hoàn toàn, mang lại hiệu quả sản xuất cao và tính nhất quán ổn định của sản phẩm; thiết bị tinh chế và biến tính được nhập khẩu từ Đức, đảm bảo độ tinh khiết cao và độ phân tán tuyệt vời của sản phẩm;

- Sức mạnh của đội ngũ R&D: Nhóm R&D bao gồm các chuyên gia về khoa học vật liệu nano, kỹ thuật hóa học, xử lý vật liệu và các lĩnh vực khác, bao gồm 12 bác sĩ, 28 thạc sĩ và 5 kỹ sư cao cấp với hơn 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực vật liệu nano; đã thành lập một trung tâm R&D chung với 3-trường đại học nổi tiếng, tập trung vào nghiên cứu và phát triển các sản phẩm mới và công nghệ ứng dụng mới của WCNT;

- Sức mạnh kiểm tra: Công ty có một trung tâm kiểm tra chuyên nghiệp rộng 1200 mét vuông, được trang bị thiết bị kiểm tra tiên tiến quốc tế (XRD, TEM, bốn-máy kiểm tra đầu dò, TGA, v.v.), bao gồm tất cả các hạng mục kiểm tra của WCNT và trình độ kiểm tra ở cấp độ tiên tiến quốc tế;

- Điểm mạnh của dịch vụ khách hàng: Thiết lập một-hệ thống dịch vụ khách hàng một cửa, cung cấp tư vấn kỹ thuật chuyên nghiệp, thử nghiệm mẫu miễn phí,-hướng dẫn kỹ thuật tại chỗ và các dịch vụ khác; nhóm dịch vụ khách hàng sẽ phản hồi trong vòng 12 giờ và nhóm kỹ thuật có thể đến địa điểm của khách hàng trong vòng 48 giờ để giải quyết các vấn đề về ứng dụng của sản phẩm; công ty đã thiết lập mối quan hệ hợp tác lâu dài-với hơn 50 doanh nghiệp cao cấp-toàn cầu, bao gồm Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Á và các khu vực khác;

- Sức mạnh bảo vệ môi trường: Công ty tuân thủ sản xuất xanh, áp dụng công nghệ sản xuất-tiết kiệm và giảm phát thải-năng lượng, đồng thời khí thải, nước thải và cặn thải tạo ra trong quá trình sản xuất đều đáp ứng các tiêu chuẩn phát thải quốc gia; nó đã thông qua chứng nhận hệ thống quản lý môi trường ISO14001 và chứng nhận hệ thống quản lý an toàn và sức khỏe nghề nghiệp ISO45001, hiện thực hóa sự phát triển phối hợp giữa sản xuất và bảo vệ môi trường.

Chú phổ biến: râu-như ống nano cacbon, râu Trung Quốc-như nhà sản xuất, nhà cung cấp, nhà máy ống nano cacbon