Sự khác biệt giữa các loại Masterbatch dẫn điện bằng ống nano cacbon có-có vách đơn, ít-có tường và có-có vách

Sự khác biệt giữa các loại Masterbatch dẫn điện bằng ống nano cacbon có-có vách đơn, ít-có tường và có-có vách

Masterbatch dẫn điện ống nano carbon có thể được chia thành ba loại chính tùy theo loại ống nano carbon được sử dụng: masterbatch ống nano carbon vách đơn (SWCNT), masterbatch ống nano carbon vách ít-(FWCNT) và masterbatch ống nano carbon đa vách (MWCNT). Masterbatch ống vách đơn-có độ dẫn điện tốt nhất và lượng bổ sung thấp nhất (0,05%-0,2% trong sản phẩm cuối cùng), nhưng giá thành cao nhất và được sử dụng trong-các thiết bị điện tử cao cấp và hàng không vũ trụ. Masterbatch dạng ống nhiều vách có hiệu suất chi phí cao nhất và quy trình hoàn thiện nhất với hàm lượng ống nano cacbon là 15%{17}}20% trong masterbatch, chiếm hơn 80% thị phần. Rất ít{18}}masterbatch dạng ống có vách ngăn nằm giữa hai loại này, kết hợp tính dẫn điện cao và khả năng phân tán tốt. Cốt lõi của việc lựa chọn là: chọn những bức tường đơn để có hiệu suất tối ưu, chọn nhiều bức tường để tiết kiệm chi phí và xem xét những bức tường ít để có lựa chọn cân bằng.

Chương 1: Ống nano carbon trong Masterbatch không phải là vật liệu “một”

Nhiều người cho rằng ống nano carbon chỉ là vật liệu “một”, nhưng thực tế chúng là một gia đình.

Các thành viên của gia đình này đều trông giống như những chiếc "ống rỗng", nhưng số lượng thành ống lại khác nhau, điều này quyết định "tính cách" và "chuyên môn" tương ứng của họ. Trong các hạt nhựa dẫn điện, tùy theo loại ống nano cacbon được sử dụng, chúng chủ yếu được chia thành ba loại sản phẩm chính: hạt nhựa ống nano cacbon-vách đơn, hạt nhựa ống nano cacbon-vách đơn và hạt nhựa ống nano cacbon nhiều-vách.

Mặc dù ba loại masterbatch này có tên giống nhau nhưng chúng có sự khác biệt rất lớn về cấu trúc, hiệu suất, giá thành và ứng dụng. Hôm nay, chúng ta hãy phân loại mọi thứ một cách rõ ràng: đặc điểm của các loại ống nano carbon khác nhau trong masterbatch là gì? Và chúng được sử dụng tương ứng trong những tình huống nào?

Chương 2: Masterbatch ống nano cacbon đơn-có vách: "Trần" hiệu suất

2.1 Đặc điểm cấu trúc

Bạn có thể hình dung ống nano cacbon-thành đơn (SWCNT) như một tờ giấy graphene, chỉ dày một nguyên tử, được cuộn liền mạch thành một hình trụ hoàn hảo. Cấu trúc của nó rất tinh khiết, chỉ có một bề mặt và đường kính chỉ 1{4}}2 nanomet. Các đặc tính điện của một ống vách đơn-được xác định duy nhất bởi độ đối xứng của nó (góc và đường kính của cuộn) - bằng cách kiểm soát độ đối xứng, có thể sản xuất ống đơn vách bằng kim loại hoặc bán dẫn, điều mà các loại ống nano cacbon khác không thể đạt được.

2.2 Hiệu suất trong Masterbatch

Độ dẫn điện:Các ống-thành đơn có độ dẫn điện tốt nhất trong số các ống nano cacbon. Trong các nghiên cứu về lớp phủ dẫn điện trong suốt, hiệu suất quang điện tử của mạng ống đơn{2}}có vách tốt hơn đáng kể so với mạng ống có nhiều vách. Điều này là do cấu trúc một chiều gần như hoàn hảo của các ống đơn vách, cho phép các electron trải qua quá trình "vận chuyển đạn đạo" dọc theo thành ống mà hầu như không bị cản trở.

Số tiền bổ sung:Hàm lượng ống nano carbon trong các loại hạt nhựa-thành ống đơn thường thấp (1%-6%), nhưng chỉ cần 0,05%-0,2% trong sản phẩm cuối cùng để đạt được hiệu ứng dẫn điện. Điều này là do các ống vách đơn có tỷ lệ khung hình cực cao (lên tới 10.000) và một lượng rất nhỏ có thể tạo thành "mạng lưới thẩm thấu" trong ma trận.

Tính chất cơ học:Độ bền kéo của ống-thành đơn có thể đạt 50-200 GPa, gấp 100 lần so với thép. Khi được thêm vào masterbatch, chúng có thể gia cố nền đồng thời đạt được tính dẫn điện.

2.3 Kịch bản ứng dụng

Masterbatch ống nano cacbon-thành đơn chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực-cao cấp với yêu cầu hiệu suất cao nhất:

Thiết bị điện tử cao cấp-:Transitor, cảm biến, màn hình linh hoạt. Đặc tính bán dẫn của các ống-thành đơn khiến chúng trở thành vật liệu lý tưởng cho các con chip trong tương lai.

Vật liệu composite hàng không vũ trụ:Yêu cầu về trọng lượng nhẹ,{0}}độ bền cực cao, với lượng bổ sung thấp từ 0,01%-0,1% để đạt được chức năng.

Màng dẫn điện trong suốt:Lượng bổ sung cực thấp, hầu như không ảnh hưởng đến độ truyền ánh sáng và màu sắc.

Pin cực dương dựa trên silicon-:Với tính linh hoạt cực cao, chúng có thể tạo thành mạng lưới "lò xo nano" trong quá trình giãn nở hạt silicon.

2.4 Hạn chế

Vấn đề chính với các loại ống-thành đơn là chi phí cao. Quá trình tổng hợp rất phức tạp, yêu cầu cực kỳ cao về chất xúc tác và điều kiện phản ứng, đồng thời giá thành cao gấp hơn 10 lần so với các ống-thành nhiều vách. Vì vậy, nó chỉ phù hợp sử dụng trong những tình huống “không thể thiếu”.

Chương 3: Masterbatch ống nano cacbon đa thành-: "Con ngựa thồ" của công nghiệp hóa

Masterbatch ống nano cacbon đa vách chiếm hơn 80% thị phần và là lựa chọn phổ biến trong lĩnh vực nhựa dẫn điện.

3.1 Đặc điểm cấu trúc

Ống nano carbon nhiều vách (MWCNT) giống như một bộ búp bê lồng nhau của Nga, bao gồm nhiều lớp (thường là hơn 5 lớp) graphene đồng tâm được lồng vào nhau, với các lớp được kết hợp bởi lực van der Waals và khoảng cách giữa các lớp khoảng 0,34 nanomet. Đường kính thường là 10-100 nanomet.

Có những khiếm khuyết và sự phân tán giữa các lớp của ống có nhiều vách-và hiệu suất của một ống đơn không tốt bằng của một-ống một vách, nhưng cấu trúc nhiều-lớp giúp chúng có khả năng chống mài mòn và chống va đập tốt hơn.

3.2 Hiệu suất trong Masterbatch

Độ dẫn điện:Mặc dù độ dẫn điện của ống nhiều vách không tốt bằng ống đơn vách nhưng nó hoàn toàn đủ cho hầu hết các ứng dụng nhựa dẫn điện (điện trở suất bề mặt 10³-10⁶ Ω). Trong masterbatch, hàm lượng ống nano carbon thường là 15% -20% và thêm 2% -4% vào sản phẩm cuối cùng sẽ đạt được hiệu quả dẫn điện.

Lợi thế về chi phí:Giá thành của ống nhiều vách chỉ bằng khoảng 1/10 so với ống đơn vách. Đây là lý do cốt lõi nhất khiến chúng chiếm ưu thế trên thị trường.

Độ phân tán:Diện tích bề mặt riêng của ống nhiều vách tương đối thấp (80-200 m2/g), giúp việc phân tán ít khó khăn hơn so với ống đơn vách và quy trình này đã hoàn thiện với độ ổn định lô tốt.

3.3 Kịch bản ứng dụng

Masterbatch ống nano cacbon nhiều-có nhiều thành thích hợp cho các ứng dụng công nghiệp quy mô lớn-nhạy cảm về chi phí:

Nhựa dẫn điện thông thường:Hộp vận chuyển chống tĩnh điện, khay IC, bao bì linh kiện điện tử.

Phụ tùng ô tô:Đường dẫn nhiên liệu, các bộ phận ngoại vi của động cơ (cần được làm sạch bằng nhựa kỹ thuật như PA).

Vật liệu che chắn điện từ:Vỏ thiết bị liên lạc 5G, thiết bị điện tử.

Chất liệu giày xốp EVA:Đế ngoài, đế giữa chống tĩnh điện-, lượng bổ sung 10%-15%, điện trở suất bề mặt 10³-10⁵ Ω.

Chương 4: Một số ít-Masterbatch ống nano cacbon có tường: "Ngôi sao đang lên" của thị trường từ trung cấp-đến{3}}Cao cấp-

4.1 Đặc điểm cấu trúc

Rất ít-ống nano cacbon có thành (FWCNT) được hình thành bằng cách cuộn đồng tâm 2-5 lớp graphene. Số lớp nằm giữa-một vách và nhiều tường. Đường kính thường là 2-8 nanomet.

Rất ít-ống có vách ngăn là "ngôi sao đang lên" thu hút nhiều sự chú ý trong những năm gần đây. Chúng kết hợp độ dẫn điện cao của các ống-thành đơn với khả năng phân tán dễ dàng của các ống-nhiều thành.

4.2 Hiệu suất trong Masterbatch

Hiệu suất của một số ống-có vách nằm giữa-có vách đơn và có nhiều- vách:

Độ dẫn điệngần bằng mức của các ống-có vách đơn.

Độ phân tántốt hơn so với ống có vách đơn (diện tích bề mặt riêng tương đối thấp hơn).

Trị giáthấp hơn ống-một vách nhưng cao hơn ống-nhiều vách.

"Tuyến đường giữa" này mang lại cho một số-ống có vách ngăn những lợi thế độc đáo trong các ứng dụng từ trung cấp-đến{2}}cao cấp- theo đuổi sự cân bằng giữa hiệu suất và chi phí.

4.3 Kịch bản ứng dụng

Rất ít hạt nhựa ống nano cacbon có thành-có thành chủ yếu được sử dụng ở các thị trường mới nổi từ trung-đến{2}}cao cấp-:

Pin sạc nhanh-tốc độ cao{1}}:Kết hợp tính dẫn điện cao và độ ổn định cơ học, thích hợp cho hệ thống điện phân.

Màn hình linh hoạt:Độ linh hoạt cơ học tốt hơn ống nhiều vách, có tuổi thọ uốn dài hơn.

Vật liệu composite chịu được nhiệt độ-cao:Cấu trúc nằm giữa-đơn vách và đa-tường, kết hợp độ bền cao và khả năng phân tán dễ dàng.

Chất xúc tác tế bào nhiên liệu hỗ trợ:Nhiều tâm hoạt động xúc tác, có thể thay thế các chất xúc tác kim loại hiếm.

Chương 5: Một bảng để thấy rõ sự khác biệt giữa ba loại Masterbatch ống nano carbon

Chương 6: Làm thế nào để chọn đúng loại Masterbatch ống nano carbon?

Bảng tham khảo nhanh đề xuất lựa chọn

Chương 7: Ưu điểm của Sơn Đông Đàm Phong

Là nhà sản xuất ống nano carbon, lợi thế cốt lõi của chúng tôi trong lĩnh vực hạt nhựa dẫn điện được thể hiện ở:

Đầu tiên, bao phủ tất cả các loại ống nano cacbon.Chúng tôi đã đồng thời làm chủ công nghệ sản xuất ống nano carbon đơn-thành, ít{1}}vách và đa{2}}thành, đồng thời có thể chuyển đổi linh hoạt các loại sản phẩm theo nhu cầu của khách hàng. Từ hiệu suất cao nhất của ống-thành đơn cho đến hiệu quả-chi phí cực cao-của ống nhiều-vách, chúng tôi cung cấp ma trận sản phẩm hoàn chỉnh.

Thứ hai, kiểm soát chính xác hàm lượng ống nano carbon.Masterbatch dạng ống-thành đơn có hàm lượng ống nano cacbon là 1%-6%, masterbatch dạng ống nhiều-thành có hàm lượng 15%-20% và masterbatch dạng ống ít thành có 10%-15%. Khách hàng có thể chọn thông số kỹ thuật phù hợp theo nhu cầu ứng dụng của mình hoặc có thể tùy chỉnh các điều chỉnh.

Thứ ba, sự kết hợp giữa chất mang và loại ống nano carbon.Các chất mang khác nhau (PP, PA, PC, ABS, EVA, v.v.) được phối hợp với các loại ống nano cacbon khác nhau để đạt được hiệu quả phân tán và độ dẫn điện tối ưu.

Thứ tư, dịch vụ tùy biến.Cho dù bạn cần hiệu suất tối ưu của ống- vách đơn, hiệu quả chi phí-cực cao của ống nhiều- vách hay sự lựa chọn cân bằng của vài-ống vách, chúng tôi đều có thể cung cấp giải pháp sản phẩm phù hợp nhất với trường hợp ứng dụng của bạn.

Thứ năm, hỗ trợ kỹ thuật ứng dụng.Chúng tôi không chỉ bán masterbatch; chúng tôi cũng cung cấp-hỗ trợ kỹ thuật toàn bộ quá trình từ lựa chọn, xử lý đến thử nghiệm, giúp khách hàng nhanh chóng hoàn thành phần giới thiệu tài liệu.

Chương 8: Kết luận

Loại ống nano carbon được sử dụng trong masterbatch dẫn điện bằng ống nano carbon xác định mức trần hiệu suất và định vị giá thành của masterbatch:

Masterbatch ống vách đơn-:Hiệu suất tối ưu, lượng bổ sung cực kỳ thấp, phù hợp với-các thiết bị điện tử cao cấp, hàng không vũ trụ và các tình huống khác mà nó "không thể thiếu".

Một số-masterbatch ống vách:Điểm cân bằng giữa hiệu suất và chi phí, phù hợp cho các ứng dụng từ trung cấp-đến{1}}cao cấp{2}}chẳng hạn như pin sạc-nhanh và màn hình linh hoạt.

Masterbatch ống nhiều vách:Hiệu quả về mặt chi phí-cao nhất, quy trình hoàn thiện nhất, chiếm hơn 80% thị phần và là đặc trưng của nhựa dẫn điện.

Nguyên tắc cốt lõi để lựa chọn:Chọn một vách ngăn để có hiệu suất cao nhất, chọn nhiều vách ngăn để có hiệu quả về mặt chi phí và xem xét một số vách ngăn để có lựa chọn cân bằng.

Nếu bạn đang gặp khó khăn trong việc lựa chọn hạt nhựa dẫn điện bằng ống nano cacbon, vui lòng liên hệ với chúng tôi - với tư cách là nhà sản xuất chuyên nghiệp, Shandong Tanfeng cung cấp đầy đủ các dòng sản phẩm bao gồm-vách đơn, ít{2}}vách và nhiều-vách và sẵn sàng hợp tác với bạn để tìm ra giải pháp tối ưu cho sản phẩm của bạn.