國產和進口碳納米管如何選擇?
一、進口碳納米管(如比利時Nanocyl公司生產的碳納米管NC7000)特點:
管徑細、粒徑分布窄、金屬雜質(主要是催化劑殘留)含量低。在制品中表現為導電數據更穩定以及在材料中分散更均勻。但是進口碳納米管價格較高,商業化應用較為困難。
二、國產碳納米管特點:
直徑比進口的NC7000稍粗一點,粒徑分布較寬,金屬雜質含量稍高。但是價格為進口產品的1/4。上海玖兀新材料科技有限公司研制的碳納米管JW-30G,價格100多元/KG,大量用于導電塑料行業,市場前景較好。 目前國產碳納米管和進口碳納米管在粒徑控制方面還是有差距,但是差距正在縮小。浙江多壁碳納米管分類
碳納米管結構特點:
1. 由石墨片層繞著中心軸按照一定的螺旋度卷曲而成的管狀物;
2. 管壁由六邊形排列的碳原子組成;
3. 每個碳與周圍的三個碳原子相鄰;
4. C—C間通過sp2和sp3雜化鍵結合。
碳納米管可以分為單壁和多壁碳納米管,目前在塑料領域,單壁碳納米管成本太高,而多壁碳納米管商業應用成熟,作為一種優良的導電材料,可以為塑料提供出色的導電性能。
上海玖兀新材料科技有限公司多壁碳納米管JW-30G在導電***P,POM,PC,ABS等塑料中導電可達到10的4-6次方Ω,導電性能穩定。 浙江多壁碳納米管分類碳納米管導電效率高。
導電材料分類:
目前常用的塑料等復合材料導電劑有炭黑、導電石墨、碳納米管、石墨烯等。其中炭黑為顆粒狀導電劑,其與活性材料之間形成的是點接觸。而碳納米管與材料形成的是線接觸,能進一步提升其導電性能,添加量也比常規的炭黑導電劑少60-70%,對材料的物性影響較小。同時,碳納米管良好的分散性還有利于導電產品后期的使用穩定性,比如碳納米管分散條件較好的情況下,不易析出到產品表面產生掉粉現象,制品表面比較清潔。上海玖兀新材料科技有限公司開發的多壁導電碳納米管JW-30G在導電塑料如導電尼龍,導電聚甲醛,導電聚碳酸酯,導電聚氨酯等領域表現出色。業內人士認為,碳納米管在未來將加速替代傳統導電炭黑在導電塑料領域的應用。
石墨烯和碳納米管”缺點”:
通常來說,由于石墨烯和納米管的微觀結構幾乎不存在缺陷,其測量得到的局部剛度非常高。但當與其他基質材料復合時,科學家們就發現了一系列問題。
1)石墨烯和碳納米管都是以微粒的形式與其他材料復合,其尺寸(石墨烯的橫向尺寸/碳納米管的長度)可達幾百微米。而這種短纖維載荷轉移能力較弱,在用碳納米管或石墨烯分散制備復合材料時此問題較為突出。
2)石墨烯和碳納米管的表面平滑,幾乎不存在懸掛鍵或缺陷位點(邊緣除外),導致填料-基質界面相互作用力不強,使得在機械變形過程中界面載荷的傳遞差,電子和聲子的散射度高,影響了導電性和導熱性。在工業上,此類界面問題是復合材料的主要障礙,目前工業上通過化學改性來指定顆粒的尺寸,但是對于納米管和石墨烯來說,對其表面官能化可能損害它們的固有性質。
3)這種改性就涉及第三個問題,也就是在基質中碳納米管和石墨烯分散不均勻。若不經表面處理,它們之間的范德華力使得碳納米管或石墨烯容易團聚,生成連接性較差的界面和一些應力集中的位點,嚴重影響復合性能。非共價官能化方法可部分解決分散問題,但對于解決界面問題是無效的。
看來,碳納米管和石墨烯的研究,還有很長的路要走! 上海玖兀新材料科技有限公司專注于碳納米管后處理工藝,開發出壓縮碳納米管顆粒和羧基化碳納米管粉體。
碳納米管獨特的結構和化學鍵,賦予了它獨特的力學、電學、熱學和化學性能,使得它在多個領域均可以有深入的應用。
一、力學性能比較高的比強度:連接碳納米管中碳原子的共價鍵是自然界非常穩定的化學鍵。碳納米管有極高的抗拉強度和彈性模量,與此同時,碳納米管的密度卻只有鋼的1/6,是目前可以制備出的具有比較高比強度的材料
二、電學性能良好的導電性:碳納米管的結構與石墨的片層結構相同,具有良好的導電性。碳納米管的電阻和其長度及直徑無關,電子通過碳納米管時不會產生熱量加熱碳納米管。電子在碳納米管中的傳輸就像光信號在光學纖維電纜中傳輸一樣,能量損失微小,是優良的電池導電劑。上海玖兀新材料科技有限公司開發出壓縮顆粒狀JW-30G,在導電***C,ABS,POM,PP,TPU等制品中有成熟的應用經驗。
三、熱學性能優異的導熱性:碳納米管具有極高的導熱率,室溫下導熱率是金剛石的2倍,是目前已知的比較好的導熱材料。此外,碳納米管軸向方向的熱交換性能很高,徑向方向的熱交換性能則較低,通過合適的取向,碳納米管可以合成各向異性高的熱傳導材料。 國產碳納米管和進口碳納米管區別。浙江多壁碳納米管分類
碳納米管容易團聚,分散技術是關鍵。浙江多壁碳納米管分類
碳納米管結構:
1. 由石墨片層繞著中心軸按照一定的螺旋度卷曲而成的管狀物;
2. 管壁由六邊形排列的碳原子組成;
3. 每個碳與周圍的三個碳原子相鄰;
4. C—C間通過sp2和sp3雜化鍵結合。
按其石墨的層數碳納米管可以分為單壁和多壁碳納米管,單壁碳納米管可看成是由石墨平面卷曲而成,并在其兩端罩上碳原子的封閉曲面。不同的卷曲方式,得到的單壁碳納米管的結構也會不同。目前在塑料領域,碳納米管作為一種優良的導電材料,可以為塑料提供出色的導電性能。上海玖兀新材料科技有限公司多壁碳納米管JW-30G在導電***P,POM,PC,ABS等塑料中導電可達到10的4-6次方,導電性能穩定。 浙江多壁碳納米管分類