Исследование процесса дисперсии углеродных нанотрубок

Углеродные нанотрубки распылялись с помощью песочной мельницы. Было изучено воздействие времени фрезерования и количества дисперсии на дисперсию многослойных углеродных нанотрубок. Эксперименты показали, что песочная мельница оказала значительное сзерозирующее воздействие на углеродные нанотрубки, уменьшив их соотношение сторон. С большим временем фрезерования, длина углеродных нанотрубок уменьшилась, достигнув 1 μm через 4 часа. Водные распылители значительно сократили систему и#39;s вязкость и улучшение дисперсии углеродных нанотрубок. Оптимальный эффект дисперсии был достигнут, когда отношение массы углеродных нанотрубок к дисперсионным веществам составляло 5:4.

Углеродные нанотрубки имеют незначительные поверхностные дефекты и не имеют активных функциональных групп, что делает их нерастворимыми в воде и различных растворителях. Кроме того, углеродные нанотрубки демонстрируют сильные силы ван дер ваалов между ними и имеют высокую пропорцию сторон, что делает их подверженными агрегированию или запутыванию. Для полного использования превосходных свойств углеродных нанотрубок и их широкого применения достижение единообразного и стабильного рассеивания углеродных нанотрубок является важнейшей задачей. Благодаря своей отличной структуре и свойствам, углеродные нанотрубки стали горячей темой в области наноматериалов для улучшения характеристик композитного материала. Дисперсия углеродных нанотрубок в матрице существенно влияет на их функциональность. Процесс фрезерования песка известен своей высокой силой сдвига и эффективностью, что делает его эффективным методом рассеивания наноматериалов.

Эксперименталь1.1 материалоуглеродные нанотрубки с чистотой более 97%, примесями менее 3%, диаметром 40-60 нм и длиной менее 5 μm были получены от Shenzhen Jinko Special Materials Co., Ltd. Дивергент был использован к -190 от ALTANA Group' с бык чемие.

1.2 шаровая миллинга мини-легкий песок мельница со спецификациями, полученные от Beijing Ruichi Tuowei Technology Co., Ltd. Были использованы циркониевые шары диаметром 2 мм и плотностью 6 г/см3, поставляемые Nikkato Co., Ltd. - в японии. Объем фрезерной камеры составлял 400 мл, причем более половины объема приходилось на циркониевые бусины. Углеродные нанотрубки и 10 г быка были добавлены в воду на песочной мельнице, а фрезеровка шаров производилась с 2000 об/мин с различными интервалами времени.

1.3 методы испытания морфологические характеристики углеродных нанотрубок наблюдались с использованием электронного микроскопа сканирования Hitachi hitchisis -3400. Проба углеродного нанотрубки для рассеивания была взята с помощью кисти, нанесенной Один раз на непроводящую водопоглощающую бумагу, и позволила ей высохнуть. Значения точечного сопротивления для определенной длины измерялись пять раз, и рассчитывается среднее сопротивление на единицу длины.

Результаты и анализа2.1 влияние времени фрезерования на дисперсионное воздействие влияние времени фрезерования шаров на углеродные нанотрубки показано на снимках электронного микроскопа. После 30 минут фрезерования на песочной мельнике углеродные нанотрубки по-прежнему появляются в виде длинных стержней, длина которых превышает 5 дюймов. После 1 часа фрезерования длина снижена до диапазона от 1 до 5 углов. После 2 часов фрезерования длина углеродных нанотрубок была ниже 3 дюймов. После 3 часов фрезерования, все длины углеродных нанотрубок были ниже 1 дюйма. После 4 и 5 часов флинга углеродные нанотрубки были сломаны и агрегированы, как это видно на электронных микроскопических снимках. Короче говоря, по мере увеличения времени флинга на песочной мельничной мельницах длина углеродных нанотрубок постепенно сокращается, при этом значительный эффект дисперсии достигается через 4 часа, а длина углеродных нанотрубок составляет менее 1 дюйма.

2.2 влияние количества дисперсионного вещества на характеристики углеродных нанотрубок электронные микроскопические изображения показали, что по мере увеличения времени флинга шаров воздействие углеродных нанотрубок на дисперсию улучшается, а соответствующие значения сопротивления проб уменьшаются. Когда было добавлено 12,5 г байка, электропроводность углеродных нанотрубок снизилась, что указывает на то, что избыточное количество байка привело к ухудшению характеристик углеродных нанотрубок. В то же время в двух других группах наблюдалась устойчивая тенденция к повышению электропроводности от начала фрезерной обработки до конца, что подтверждает значительное улучшение дисперсионного эффекта углеродных нанотрубок после 4 часов фрезерной обработки шара.

Заключение (1) процесс дисперсии песочных мельниц оказал значительное влияние на измельчение углеродных нанотрубок, уменьшив их соотношение сторон.(2) дисперсионный эффект углеродных нанотрубок был тесно связан с временем фрезерования шаров на песочных мельницах, а более продолжительное время фрезерования привело к значительному улучшению дисперсии#39;s вязкость и улучшение дисперсии углеродных нанотрубок. Оптимальный эффект дисперсии был достигнут при соотношении массы углеродных нанотрубок к дисперсии 5:4 без ущерба для характеристик углеродных нанотрубок.