碳纳米管胶体磨基于高剪切力和精细研磨的原理,通过定子与转子之间的微小间隙产生强烈的机械作用力,将聚集的碳纳米管束剥离并分散至纳米级别。在这一过程中,高速旋转的转子不仅提供向心力加速物料流动,还通过其精密设计的齿形结构对碳纳米管进行剪切、挤压和碰撞,有效打破范德华力介导的团聚现象,实现其在溶剂或聚合物基质中的均匀分布。
碳纳米管胶体磨的技术特点与优势:
1.高效分散:相较于传统的机械搅拌或超声处理,能够更高效地实现碳纳米管的解聚和分散,大大缩短处理时间,提高生产效率。
2.均匀性好:胶体磨产生的高强度剪切力确保了碳纳米管在基体中的高度均匀分布,这对于优化材料的性能至关重要。
3.可扩展性强:适用于从实验室小规模研究到大规模工业生产的不同需求,展现了良好的灵活性和适应性。
4.环保节能:相比其他分散方法,胶体磨在运行过程中能耗较低,且减少了化学溶剂的使用,符合绿色可持续发展的理念。
碳纳米管胶体磨的应用领域:
1.在锂离子电池制造中,碳纳米管作为导电添加剂加入电极材料,可以提升电池的导电性和循环稳定性。
2.碳纳米管与高分子材料复合,用于制造轻质高强度的结构材料。胶体磨处理后的碳纳米管能更好地与聚合物基体相容,大幅提升复合材料的机械性能和热稳定性。
3.在印刷电子和柔性显示技术中,均匀分散的碳纳米管薄膜可作为透明导电电极使用,展现出优异的柔韧性和电导率,为新一代电子产物的开发提供了可能。
4.碳纳米管经胶体磨细化后,可用于药物递送系统,其特殊的物理化学性质有助于提高药物的溶解度和生物利用度,为靶向治疗和控制释放提供了新的途径。