碳納米管膠體磨基于高剪切力和精細(xì)研磨的原理,通過定子與轉(zhuǎn)子之間的微小間隙產(chǎn)生強烈的機械作用力,將聚集的碳納米管束剝離并分散至納米級別。在這一過程中,高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子不僅提供向心力加速物料流動,還通過其精密設(shè)計的齒形結(jié)構(gòu)對碳納米管進(jìn)行剪切、擠壓和碰撞,有效打破范德華力介導(dǎo)的團聚現(xiàn)象,實現(xiàn)其在溶劑或聚合物基質(zhì)中的均勻分布。
碳納米管膠體磨的技術(shù)特點與優(yōu)勢:
1.高效分散:相較于傳統(tǒng)的機械攪拌或超聲處理,能夠更高效地實現(xiàn)碳納米管的解聚和分散,大大縮短處理時間,提高生產(chǎn)效率。
2.均勻性好:膠體磨產(chǎn)生的高強度剪切力確保了碳納米管在基體中的高度均勻分布,這對于優(yōu)化材料的性能至關(guān)重要。
3.可擴展性強:適用于從實驗室小規(guī)模研究到大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的不同需求,展現(xiàn)了良好的靈活性和適應(yīng)性。
4.環(huán)保節(jié)能:相比其他分散方法,膠體磨在運行過程中能耗較低,且減少了化學(xué)溶劑的使用,符合綠色可持續(xù)發(fā)展的理念。
碳納米管膠體磨的應(yīng)用領(lǐng)域:
1.在鋰離子電池制造中,碳納米管作為導(dǎo)電添加劑加入電極材料,可以提升電池的導(dǎo)電性和循環(huán)穩(wěn)定性。
2.碳納米管與高分子材料復(fù)合,用于制造輕質(zhì)高強度的結(jié)構(gòu)材料。膠體磨處理后的碳納米管能更好地與聚合物基體相容,大幅提升復(fù)合材料的機械性能和熱穩(wěn)定性。
3.在印刷電子和柔性顯示技術(shù)中,均勻分散的碳納米管薄膜可作為透明導(dǎo)電電極使用,展現(xiàn)出優(yōu)異的柔韌性和電導(dǎo)率,為新一代電子產(chǎn)品的開發(fā)提供了可能。
4.碳納米管經(jīng)膠體磨細(xì)化后,可用于藥物遞送系統(tǒng),其特殊的物理化學(xué)性質(zhì)有助于提高藥物的溶解度和生物利用度,為靶向治療和控制釋放提供了新的途徑。