Razlike med prevodnimi masterbačami ogljikovih nanocevk z eno-steno, nekaj-stenami in več{2}}stenami
Prevodne masterbatche ogljikovih nanocevk lahko razdelimo v tri glavne kategorije glede na vrsto uporabljenih ogljikovih nanocevk: masterbatch eno-ogljikovih nanocevk (SWCNT), masterbatch malo-ogljikovih nanocevk (FWCNT) in masterbatch več-ogljikovih nanocevk (MWCNT). Masterbatch z eno-enimi stenami cevi ima najboljšo električno prevodnost in najmanjšo dodano količino (0,05 %-0,2 % v končnem izdelku), vendar je njegova cena najvišja in se uporablja v-elektroniki višjega cenovnega razreda in letalstvu. Več{10}}masterbatch iz večstenskih cevi ima najvišjo stroškovno-učinkovitost in najbolj zrel postopek, z vsebnostjo ogljikovih nanocevk 15 %-20 % v masterbatchu, kar predstavlja več kot 80 % tržnega deleža. Nekaj-masterbatchov s stenami je med obema, saj združujejo visoko električno prevodnost in dobro disperzibilnost. Bistvo izbire je: izberite eno{19}}stenske za vrhunsko učinkovitost, izberite več-stenske za stroškovno učinkovitost in poglejte nekajstenske za uravnoteženo izbiro.
Poglavje 1: Ogljikove nanocevke v masterbačah niso "en" material
Mnogi ljudje mislijo, da so ogljikove nanocevke le "en" material, v resnici pa so družina.
Vsi člani te družine izgledajo kot "votle cevi", vendar se število sten cevi razlikuje, kar določa njihove "osebnosti" in "posebnosti". Prevodne masterbače so glede na vrsto uporabljene ogljikove nanocevke v glavnem razdeljene v tri glavne kategorije izdelkov: eno-mostrne bače ogljikovih nanocevk, nekaj-masterbače ogljikovih nanocevk in več-mesterbače ogljikovih nanocevk.
Čeprav imajo te tri vrste masterbatčev podobna imena, imajo velike razlike v strukturi, zmogljivosti, ceni in uporabi. Danes naj jasno razčistimo stvari: kakšne so značilnosti različnih vrst ogljikovih nanocevk v masterbatchih? In v katerih scenarijih se uporabljajo?
Poglavje 2: Masterbatch ogljikovih nanocevk z eno{1}}plastjo: »Zgornja meja« zmogljivosti
2.1 Strukturne značilnosti
Eno-stensko ogljikovo nanocevko (SWCNT) si lahko predstavljamo kot list grafenskega papirja, debel samo en atom, brezšivno zvit v popoln valj. Njegova struktura je zelo čista, z eno samo površino, njegov premer pa je le 1-2 nanometrov. Električne lastnosti eno-enostenske cevi so edinstveno določene z njeno kiralnostjo (kot in premer zvitka) - z nadzorom kiralnosti je mogoče izdelati kovinske ali polprevodniške enostenske cevi, česar druge vrste ogljikovih nanocevk ne morejo doseči.
2.2 Učinkovitost v masterbačah
Električna prevodnost:Eno{0}}stenske cevi imajo najboljšo električno prevodnost med družino ogljikovih nanocevk. V študijah prozornih prevodnih prevlek je optoelektronska zmogljivost eno-stenskih cevnih omrežij znatno boljša od več-stenskih cevi. To je zaradi skoraj popolne eno-dimenzionalne strukture eno-stenskih cevi, ki omogoča elektronom "balistični transport" vzdolž stene cevi skoraj brez ovir.
Znesek dodatka:Vsebnost ogljikovih nanocevk v eno-masterbačah cevi je običajno nizka (1 %-6 %), vendar je v končnem izdelku potrebnih le 0,05 %–0,2 %, da se doseže prevodni učinek. To je zato, ker imajo enostenske cevi izjemno visoko razmerje stranic (do 10.000) in zelo majhna količina lahko tvori "perkolacijsko mrežo" v matrici.
Mehanske lastnosti:Natezna trdnost eno-stenskih cevi lahko doseže 50–200 GPa, kar je 100-krat več kot pri jeklu. Ko jih dodamo masterbatchom, lahko okrepijo matriko in hkrati dosežejo električno prevodnost.
2.3 Scenariji uporabe
Masterbatch-ogljikovih nanocevk z eno steno se večinoma uporabljajo na-poljih višjega cenovnega razreda z najvišjimi zahtevami glede zmogljivosti:
Elektronske-naprave višjega cenovnega razreda:Tranzistorji, senzorji, upogljivi zasloni. Polprevodniška lastnost enostenskih-cevk je idealen material za prihodnje čipe.
Aerospace kompozitni materiali:Lahek, ultra-visoke zahteve glede trdnosti, z nizkimi dodanimi količinami 0,01 %-0,1 %, ki dosegajo funkcionalnost.
Transparentne prevodne folije:Izjemno nizka količina dodatka, skoraj ne vpliva na prepustnost svetlobe in barvo.
Anodne baterije-na osnovi silicija:Z izjemno visoko prožnostjo lahko med širjenjem delcev silicija tvorijo mrežo "nano-vzmet".
2.4 Omejitve
Glavna težava z eno-masterbačami cevi je visoka cena. Sintezni proces je kompleksen, z izjemno visokimi zahtevami glede katalizatorjev in reakcijskih pogojev, cena pa je več kot 10-krat višja od več-stenskih cevi. Zato je primeren le za uporabo v scenarijih, kjer je "nepogrešljiv".
Poglavje 3: Masterbatch ogljikovih nanocevk z več- stenami: »delovni konj« industrializacije
Več{0}}masterbači ogljikovih nanocevk predstavljajo več kot 80 % tržnega deleža in so glavna izbira na področju prevodne plastike.
3.1 Strukturne značilnosti
Več{0}}stenske ogljikove nanocevke (MWCNT) so kot niz ruskih gnezdilnic, sestavljenih iz več plasti (običajno več kot 5 plasti) grafena, koncentrično ugnezdenih skupaj, s plastmi, ki jih združujejo van der Waalsove sile in medplastni razmik približno 0,34 nanometra. Premer je običajno 10-100 nanometrov.
Obstajajo napake in razpršenost med plastmi več-stenskih cevi in zmogljivost enojne-cevi ni tako dobra kot eno-stenske cevi, vendar jim več-slojna struktura daje boljšo odpornost proti obrabi in udarcem.
3.2 Učinkovitost v masterbačah
Električna prevodnost:Čeprav električna prevodnost več-stenskih cevi ni tako dobra kot eno-stenskih cevi, popolnoma zadostuje za večino prevodnih plastičnih aplikacij (površinska upornost 10³-10⁶ Ω). V masterbatchih je vsebnost ogljikovih nanocevk običajno 15 %-20 %, dodajanje 2 %-4 % v končnem izdelku pa doseže prevodni učinek.
Stroškovna prednost:Stroški več{0}}stenskih cevi so le približno 1/10 stroškov eno-stenskih cevi, kar je glavni razlog, da prevladujejo na trgu.
Disperzibilnost:Specifična površina večstenskih cevi je razmeroma nizka (80-200 m²/g), zaradi česar je disperzija manj težavna kot pri enostenskih, postopek pa je zrel z dobro stabilnostjo serije.
3.3 Scenariji uporabe
Več{0}}masterbači ogljikovih nanocevk so primerni za-stroškovno občutljive-industrijske aplikacije:
Navadna prevodna plastika:Pro-statične transportne škatle, IC pladnji, embalaža elektronskih komponent.
Avtomobilski deli:Cevi za gorivo, periferne komponente motorja (morajo biti 配合 z inženirsko plastiko, kot je PA).
Materiali za elektromagnetno zaščito:Ohišja 5G komunikacijske opreme, elektronske naprave.
Materiali za čevlje iz pene EVA:Anti{0}}zunanji podplati, vmesni podplati, količina dodatka 10 %-15 %, površinska upornost 10³-10⁵ Ω.
Poglavje 4: Malo{1}}Masterbatch ogljikovih nanocevk s stenami: »Vzhajajoča zvezda« srednjega-do-visokega-trga
4.1 Strukturne značilnosti
Nekaj-stenskih ogljikovih nanocevk (FWCNT) nastane s koncentričnim valjanjem 2-5 plasti grafena. Število slojev je med eno-stenskimi in večstenskimi. Premer je običajno 2-8 nanometrov.
Nekaj-cevi s steno je "vzhajajoča zvezda", ki je v zadnjih letih pritegnila veliko pozornosti. Združujejo visoko prevodnost eno-stenskih cevi z enostavno disperzibilnostjo več-stenskih cevi.
4.2 Učinkovitost v masterbatchih
Učinkovitost malo{0}}stenskih cevi je med eno- in več-stenskimi:
Električna prevodnostje blizu ravni enostenskih-cevi.
Disperzibilnostje boljša kot pri eno-ceveh (relativno nižja specifična površina).
Stroškije nižja od-enostenskih cevi, vendar višja od-večstenskih cevi.
Ta »srednja pot« daje nekaj-cevem s steno edinstvene prednosti v aplikacijah srednjega-do-visokega- razreda, ki si prizadevajo za ravnovesje med zmogljivostjo in ceno.
4.3 Scenariji uporabe
Nekaj-masterbačev ogljikovih nanocevk s steno se večinoma uporablja na srednje{1}}do-visoko-nastajajočih trgih:
Visoko{0}}hitro-polnjenje baterij:Kombinacija visoke električne prevodnosti in mehanske stabilnosti, primerna za elektrolitske sisteme.
Prilagodljivi zasloni:Mehanska prožnost je boljša od več{0}}stenskih cevi z daljšo upogibno življenjsko dobo.
Visoko{0}}temperaturno odporni kompozitni materiali:Struktura spada med eno-stensko in več-stensko steno ter združuje visoko trdnost in enostavno razpršljivost.
Katalizator gorivne celice podpira:Številna katalitsko aktivna mesta lahko nadomestijo katalizatorje redkih kovin.
Poglavje 5: Ena tabela za jasen prikaz razlik med tremi vrstami masterbatchov ogljikovih nanocevk
| Primerjalna dimenzija | Masterbatch-enojne cevi | Nekaj-masterbača cevi s steno | Masterbatch za -cev z več stenami |
|---|---|---|---|
| Struktura karbonske cevi | Enoplastni zvit grafen | 2-5 plasti ugnezdenih skupaj | Multiple layers nested together (>5 plasti) |
| Premer karbonske cevi | 1-2 nm | 2-8 nm | 10-100 nm |
| Vsebnost ogljikovih cevi v masterbatchu | 1%-6% | 10%-15% | 15%-20% |
| Znesek dodatka v končnem izdelku | 0.05%-0.2% | 0.5%-2% | 2%-4% |
| Električna prevodnost | Najvišje | visoko | Srednje |
| Relativni stroški | Najvišje (osnovno) | Srednje (približno 1/3-1/2) | Najnižja (približno 1/10) |
| Disperzijska težava | visoko | Srednje | Relativno nizko |
| Tržni delež | ~5% | ~10% | ~80% |
| Veljavni scenariji | Vrhunska elektronika, letalstvo, silicijeva anoda | Hitro{0}}polnilne baterije, prilagodljivi zasloni | Prevodna plastika, avtomobilski deli, EVA pena |
Poglavje 6: Kako izbrati pravo vrsto masterbatch ogljikovih nanocevk?
Tabela s hitrim pregledom priporočil za izbiro
| Vaša vrsta izdelka | Priporočena vrsta karbonske cevi | Priporočen prevoznik | Običajna količina dodatka |
|---|---|---|---|
| Proti-statični IC pladenj | Več{0}}stenske cevi | PS/ABS/PC | 10-15% |
| Material za čevlje iz pene EVA | Več{0}}stenske cevi | EVA | 10-15% |
| Anti{0}}statična transportna škatla | Več{0}}stenske cevi | PP/PE | 10-20% |
| Avtomobilska cev za gorivo | Več{0}}stenske cevi | PA12 | 15-20% |
| Komponenta za odvajanje toplote osnovne postaje 5G | Več{0}}stenske cevi + grafenski kompozit | PA6 | 20-40% |
| Prozorna proti{0}}statična folija | Enostenske-cevi | PC/PETG | 0.5-2% |
| Komponenta-hitrega-polnjenja z visoko hitrostjo | Nekaj{0}}cevi s steno | PC/ABS | 5-10% |
| Letalski kompozitni material | Enostenske-cevi | Epoksi/visoko{0}}zmogljiva smola | 0.1-1% |
7. poglavje: Prednosti Shandong Tanfenga
Kot proizvajalec ogljikovih nanocevk se naše glavne prednosti na področju prevodnih masterbatchov odražajo v:
Prvič, pokritost vseh vrst ogljikovih nanocevk.Hkrati smo obvladali proizvodno tehnologijo za eno-stenske, nekaj-stenske in več-stenske ogljikove nanocevke in lahko prilagodljivo preklapljamo med vrstami izdelkov glede na potrebe strank. Od vrhunske zmogljivosti eno-stenskih cevi do ultra-visoke-stroškovne-učinkovitosti več-stenskih cevi zagotavljamo popolno matriko izdelkov.
Drugič, natančen nadzor vsebnosti ogljikovih nanocevk.Eno{0}}masterbače za cevke imajo vsebnost ogljikovih nanocevk 1 %-6 %, več{6}}masterbače za cevke imajo 15 %–20 % in nekajstenske cevke za 10 %–15 %. Stranke lahko izberejo ustrezno specifikacijo glede na svoje potrebe aplikacije ali prilagodijo prilagoditve.
Tretjič, ujemanje vrste nosilca in ogljikovih nanocevk.Različni nosilci (PP, PA, PC, ABS, EVA itd.) so usklajeni z različnimi vrstami ogljikovih nanocevk, da se doseže optimalen učinek disperzije in električne prevodnosti.
Četrtič, storitev prilagajanja.Ne glede na to, ali potrebujete vrhunsko zmogljivost eno-stenskih cevi, izjemno-cenovno-učinkovitost več-stenskih cevi ali uravnoteženo izbiro nekaj-stenskih cevi, lahko zagotovimo rešitev izdelka, ki najbolje ustreza vašemu scenariju uporabe.
Petič, tehnična podpora aplikaciji.Ne prodajamo samo masterbačev; nudimo tudi tehnično podporo za-celoten proces od izbire, obdelave do testiranja, s čimer strankam pomagamo hitro dokončati uvedbo materiala.
8. poglavje: Zaključek
Vrsta ogljikovih nanocevk, uporabljenih v prevodnih masterbatchih ogljikovih nanocevk, določa zgornjo mejo učinkovitosti in stroškovno pozicioniranje masterbatcha:
Masterbatch-enojne cevi:Vrhunska zmogljivost, izredno nizka količina dodatka, primerna-za visokokakovostno elektroniko, letalstvo in druge scenarije, kjer je »nepogrešljiva«.
Nekaj-masterbatch cevi s steno:Ravnovesje med zmogljivostjo in ceno, primerno za srednje-do-visoke-aplikacije, kot so hitre-polnilne baterije in prilagodljivi zasloni.
Masterbatch cevi z več stenami:Najvišja stroškovna{0}}učinkovitost, najbolj zrel postopek, ki predstavlja več kot 80 % tržnega deleža, in je vlečna sila prevodne plastike.
Osnovno načelo izbire:Izberite eno{0}}stenske za vrhunsko zmogljivost, izberite več-stenske za stroškovno-učinkovitost in si oglejte nekaj-stenske za uravnoteženo izbiro.
Če imate težave z izbiro prevodnih masterbatchov ogljikovih nanocevk, se obrnite na nas - kot profesionalni proizvajalec Shandong Tanfeng ponuja celotno serijo izdelkov, vključno z eno-stenskimi, malo-in več-stenskimi stenami, in je pripravljen sodelovati z vami pri iskanju optimalne rešitve za vaš izdelek.