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超声波喷涂用于碳纳米管喷涂

时间:2025-03-05     【原创】

  碳纳米管(CNT)是一种具有特殊结构的一维纳米材料,由单层或多层的石墨烯层围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成。具有很高的强度和韧性,导电性也显著优于石墨烯、炭黑等材料。

       超声波喷涂用于碳纳米管喷涂.png

  应用领域:


  电子器件:晶体管、传感器等。


  复合材料:增强材料、导电材料。


  能源存储:超级电容器、电池电极。


  生物医学:药物递送、生物传感器。


  然而,如何高效、均匀地将碳纳米管(液态)涂覆于各种基底上,一直是制约其广泛应用的技术瓶颈。


  近年来,氢芯结合所掌握的超声波雾化专业技术,研制出各种不同的自动化精密喷涂设备,产品因其自身优势,为碳纳米管的涂覆提供了新的解决方案。


  超声波喷涂碳纳米管喷涂的优势如下:


  1.保持碳纳米管结构的完整性


  超声波雾化无需高温或高压条件,避免碳纳米管的管状结构和表面形成团聚现象。且产生的滴液更加温和,减少碳纳米管因机械剪切力导致的断裂和变形。


  2.高均匀性与可控性


  超声波可将溶液分散为纳米级滴液,形成均匀薄膜或涂层。通过调节雾化参数(频率、流速、距离),实现不同的喷涂效果,满足不同应用需求。


  超声波喷涂之碳纳米管喷涂


  3.材料利用率高


  超声波喷涂的材料利用率可达90%以上,适用于昂贵的碳纳米管。


  4.适用于复杂基材和图案


  超声波喷涂技术适用于多种基底材料,并且可以与其他生产设备结合使用,扩展了其应用领域。


  5.涂层附着力强


  由于碳纳米管的高比表面积和优异的力学性能,将其应用于超声波喷涂中,可以显著提高涂层的附着力。通过在涂层中引入碳纳米管,可以形成更加密集和坚固的涂层结构,从而提高涂层的耐久性和抗腐蚀性‌。


  关键技术挑战与解决方案


  分散液制备:


  需优化溶剂选择(如水、乙醇、NMP)和分散剂(如表面活性剂、聚合物),确保碳纳米管稳定悬浮。


  超声波喷涂前常配合超声处理(预分散)以进一步打破团聚。


  工艺参数优化:


  频率与振幅:高频(如100kHz以上)适合低黏度分散液,低频适合高黏度浆料。


  喷涂距离与速度:需根据基材特性调整,避免液滴干燥前撞击表面导致不均匀。


  后处理:喷涂后可能需要退火或化学处理,去除分散剂并增强碳纳米管与基材的界面结合。


  超声波喷涂之碳纳米管喷涂


  超声波雾化喷涂为纳米管的高精度涂覆提供了高效的解决方案,尤其适用于均匀性、导电性及兼容性要求高的场景,可以有效地克服团聚问题,提高碳纳米管的分散性和稳定性,碳纳米管应用于各种应用领域,包括涂料、防腐、防腐涂料等。


  氢芯科技现提供免费打样活动,欢迎客户朋友预约咨询。

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