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高壓均質(zhì)技術(shù)突破:高壓均質(zhì)機在石墨烯及碳納米管分散中的出色表現(xiàn)

更新時間:2025-09-17   更新時間:2025-09-17   點擊次數(shù):175次

  納米材料分散領(lǐng)域迎來重大技術(shù)突破,高壓均質(zhì)機GSL-15通過創(chuàng)新的均質(zhì)機理,成功解決了石墨烯和碳納米管在高粘度體系中的團聚難題,為納米材料的產(chǎn)業(yè)化應用提供了關(guān)鍵技術(shù)支持,在納米材料分散領(lǐng)域具有出色性能的應用展現(xiàn),為行業(yè)發(fā)展注入新的動力。


高壓均質(zhì)技術(shù)突破:高壓均質(zhì)機在石墨烯及碳納米管分散中的出色表現(xiàn)


  01 技術(shù)瓶頸:高壓均質(zhì)在納米材料分散中的挑戰(zhàn)


  石墨烯和碳納米管由于其巨大的比表面積和強烈的范德華力作用,易發(fā)生團聚現(xiàn)象。傳統(tǒng)的分散方法,如超聲處理,雖然能在實驗室規(guī)模實現(xiàn)一定程度的分散,但存在處理量小、能耗高、過程不易控制等局限性。更重要的是,超聲處理可能對納米材料的結(jié)構(gòu)造成損傷,影響其本征性能的發(fā)揮。


  高壓均質(zhì)技術(shù)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),但常規(guī)設(shè)備在處理高粘度、高濃度的納米材料漿料時,往往面臨分散不均勻、設(shè)備磨損嚴重、能耗過高等問題。這些技術(shù)瓶頸嚴重制約了石墨烯和碳納米管在許多領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應用。


  02 機理創(chuàng)新:高壓均質(zhì)機的技術(shù)突破


  高壓均質(zhì)機采用多項創(chuàng)新技術(shù),從根本上提升了納米材料的分散效果。該設(shè)備通過優(yōu)化的流道設(shè)計和壓力控制系統(tǒng),能夠在高達1800bar的工作壓力下保持穩(wěn)定運行,產(chǎn)生強烈的剪切力、空化效應和碰撞作用,有效破壞納米顆粒間的團聚結(jié)構(gòu)。


  均質(zhì)設(shè)備具有的雙循環(huán)均質(zhì)腔設(shè)計,使物料樣品在均質(zhì)腔內(nèi)形成多重循環(huán),確保每一顆粒都能受到均勻的機械力作用,實現(xiàn)真正意義上的單層分散。溫控系統(tǒng)的創(chuàng)新使得設(shè)備能夠在長時間運行中保持恒定的工作溫度,防止因溫度過高導致的材料氧化或性能退化,這一點對于熱敏感的石墨烯材料尤為重要。


  03 性能表現(xiàn):高壓均質(zhì)機在具體應用中的出色效果


  在實際應用中,高壓均質(zhì)機展現(xiàn)出了令人矚目的性能表現(xiàn)。根據(jù)實驗研究表明,經(jīng)過均質(zhì)設(shè)備處理的石墨烯分散液,濃度可達5mg/mL以上,且能夠保持長期穩(wěn)定。分散效率相比傳統(tǒng)方法提升3倍以上,能耗降低約40%。


  對于碳納米管體系,均質(zhì)設(shè)備能夠有效解開纏繞的管束結(jié)構(gòu),實現(xiàn)單根碳納米管的分散。所得分散液的導電性能提升顯著,用于制備導電薄膜時,方阻值可降低一個數(shù)量級。


  在納米復合材料制備方面,通過GSL-15均質(zhì)化的碳納米管/環(huán)氧樹脂復合材料,在僅添加0.5wt%碳納米管的情況下,導熱系數(shù)即可提高200%以上,展現(xiàn)了優(yōu)異的性能增強效果。


  04 應用前景:推動納米材料產(chǎn)業(yè)化進程


  高壓均質(zhì)技術(shù)的突破,為石墨烯和碳納米管的產(chǎn)業(yè)化應用開辟了新的可能性:


  1.在新能源領(lǐng)域,選用高壓均質(zhì)機制備的石墨烯導電漿料,可顯著提升鋰離子電池的能量密度和快充性能。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,使用該技術(shù)生產(chǎn)的電極材料,倍率性能提升約35%,循環(huán)壽命延長超過50%。


  2.在導熱材料方面,通過高壓均質(zhì)技術(shù)制備的碳納米管/聚合物復合材料,已成為5G通信設(shè)備熱管理的理想選擇材料。


  3.在柔性電子領(lǐng)域,GSL-15均質(zhì)化的石墨烯墨水已成為印刷電子的關(guān)鍵材料,成功應用于RFID標簽、柔性傳感器等產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)。


  此外,高壓均質(zhì)技術(shù)作為納米材料產(chǎn)業(yè)化過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其技術(shù)進步直接關(guān)系到最終產(chǎn)品的性能和市場競爭力。高壓均質(zhì)機通過機理創(chuàng)新和技術(shù)優(yōu)化,成功解決了高濃度、高粘度納米材料分散的行業(yè)難題。

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