Адхезията на проводящата паста от въглеродни нанотръби като цяло е добра и може да бъде допълнително подобрена чрез дизайн на формулата и оптимизация на процеса. Най-новите изследвания показват, че адхезията на оптимизирана композитна проводяща паста от въглеродни нанотръби може да достигне степен 0 (най-високото ниво в теста за напречен-срез). При приложения с проводимо лепило, добавянето на 0,19 тегл.% въглеродни нанотръби може да увеличи якостта на обелване с 82%. Използването на междинен слой (тънък-слоен долен електрод) може ефективно да подобри ефективността на адхезия на CNTs и да формира надежден омичен контакт. Националният стандарт GB/T 33818-2017 „Проводима паста за въглеродни нанотръби“ изрично посочва адхезията като ключов индикатор за тестване. Основните фактори, влияещи върху адхезията, включват избора на свързващо вещество на смола, състояние на дисперсия и размер на частиците на пастата (по-оптимално е по-малко или равно на 2 μm). Shandong Tanfeng New Material участва във формулирането на груповия стандарт T/CAQI 423-2025 „Композитна проводяща паста от въглеродни нанотръби за литиево-йонни батерии“, а нейният висококачествен прах от въглеродни нанотръби осигурява гаранция за суровини за отлична адхезия.
1. Първо дефинирайте стандарта: Как националният стандарт определя „адхезията“?
Националният стандарт GB/T 33818-2017 „Проводима паста за въглеродни нанотръби“ посочва адхезията като ключов елемент за тестване. Обичайните методи за изпитване в индустрията включват тест за кръстосано срязване (GB/T 9286) и тест за отлепване на лента на 3M.
„Слепването“ не е субективно усещане; има ясни стандарти и методи за тестване.
Съгласно националния стандарт GB/T 33818-2017 „Проводима паста за въглеродни нанотръби“, адхезията е един от деветте основни елемента за тестване на качеството на проводимата паста за въглеродни нанотръби. Другите включват вискозитет, електрическа проводимост, термична стабилност, водоустойчивост, температурна устойчивост, устойчивост на удар и др.
Общи методи за изпитване на адхезия в индустрията:
| Метод на изпитване | Принцип на теста | Стандарт за преценка | Приложими сценарии |
|---|---|---|---|
| Тест за напречен{0}}срез (GB/T 9286) | Изрежете решетка с кръстосан-люк с нож, след което отлепете с лента | Степен 0=изрязани ръбове напълно гладки; Степен 5=пилинг на голяма площ | Твърди субстрати |
| 3M лента за издърпване на 90 градуса | Издърпайте лентата под ъгъл от 90 градуса спрямо покритието | Без пилинг=квалифициран | Мембранни ключове, вериги със сребърна паста |
| Тестер-за кръстосано рязане | Изрежете решетка с-тестер за кръстосано рязане, след което отлепете с лента | Зона на пилинг<5% = qualified | Общо предназначение |
В спецификационния лист на проводяща сребърна паста от въглеродни нанотръби от промишлен-клас изрично се посочва: „Използвайте лента 3M 600, издърпайте сребърната линия под ъгъл от 90 градуса и не трябва да има отлепване.“ Това е общият стандарт за преценка на индустрията за „квалифицирана“ адхезия - просто, директно, без двусмислие.
За приложения с гъвкава електроника, тестовете за адхезия включват многократни тестове за огъване и абразия, за да се оцени издръжливостта на покритието при динамични условия на употреба.
2. Експериментални данни: Колко висока всъщност може да достигне адхезията на проводящата паста от въглеродни нанотръби?
След оптимизиране на формулата, адхезията на проводяща паста от въглеродни нанотръби може да достигне степен 0 (най-високото ниво в теста за напречен{1}}срез); в проводимите лепила въглеродните нанотръби могат да увеличат якостта на обелване с до 82%.
2.1 Последни изследвания: Адхезията може да достигне степен 0
Проучване от 2023 г., публикувано вГуангдонг химическа промишленостсистематично оптимизира формулата на въглерод-съставна проводяща паста. Изследователите са използвали натриева карбоксиметил целулоза (CMC) като свързващо вещество вместо традиционните смоли, използвали са поливинилпиролидон (PVP) като дисперсант и са използвали композит графен/въглеродни нанотръби като проводящ пълнител.
Резултати от теста:
| Параметър | Стойност |
|---|---|
| Съпротивление | Само 0,009 Ω·cm |
| Адхезия | Степен 0 (най-високо ниво в кръстосан-тест) |
Какво означава степен 0?Тестът за напречен разрез разделя адхезията на степени 0-5. Степен 0 представлява "изрязаните ръбове са напълно гладки, без обелване по краищата на решетката" - това е перфектен резултат в теста за адхезия.
2.2 Проводимо адхезивно поле: CNTs увеличават якостта на отлепване с 82%
Проучване от 2025 г., публикувано вМатериали за слънчева енергия и слънчеви клеткисистематично изследва ефекта на въглеродните нанотръби върху фотоволтаичните електропроводими лепила (ECA).
Ключови данни:
| CNT добавена сума | Промяна на силата на обелване | Заключение |
|---|---|---|
| 0,05 тегл.% | Няма значителна промяна | Има прагов ефект |
| 0,19 тегл.% | +82% | Достигната точка на усилване на насищане |
| >0,19 тегл.% | Намаляваща възвръщаемост | По-високото добавяне намалява ефективността |
Проучването показа, че има „златен прозорец“ за добавяне на CNT - твърде ниско е неефективно, твърде високо води до намаляваща възвръщаемост. Наличието на прагова концентрация означава, че е необходима фина оптимизация за всяка конкретна система, а не просто „колкото повече, толкова по-добре“.
2.3 Полеви емисионни устройства: Процесът на междинен слой подобрява ефективността на адхезия
Проучване от 2013 г., публикувано вActa Photonica Sinicaразработи процес на „интегриран студен катод“: между сребърния долен електрод и слоя от въглеродни нанотръби като междинен слой беше добавен тънкослоен долен електрод, съдържащ въглеродни нанотръби.
Резултати от теста:
| Параметър | Подобрение |
|---|---|
| Включете-силата на полето | 2,11 V/μm → 1,68 V/μm (20% намаление) |
| Максимален емисионен ток | 905 μA → 1866 μA (106% увеличение) |
| Адхезионни характеристики на CNT | Ефективно подобрен |
| Омичен контакт | Надежден |
Проучването показа, че наличието на междинния слой значително повишава силата на свързване между CNTs и субстрата, поддържайки стабилна яркост на светлината дори след непрекъсната работа за повече от 10 дни.
3. Влияещи фактори: Кои фактори определят ефективността на адхезията?
Четирите основни фактора, влияещи върху адхезията на проводяща паста от въглеродни нанотръби, са: избор на свързващо вещество, състояние на дисперсия на CNT, размер на частиците на пастата и процес на втвърдяване.
3.1 Свързващото вещество е „ядрото на адхезията“
Свързващото вещество е най-прекият фактор, определящ адхезията:
| Аспект | Подробности |
|---|---|
| Традиционни избори | Епоксидна смола, акрилна смола, полиуретан |
| Оптимизирано решение | Използването на натриева карбоксиметил целулоза (CMC) вместо традиционните смоли може да подобри адхезията |
| Адхезивна комбинация | Гъвкавите смолисти лепила-на водна основа могат да подобрят адхезията на влакната и устойчивостта на стареене при топлина |
3.2 Дисперсионно състояние на CNT
CNT са много склонни към агломерация поради силите на Ван дер Ваалс - агломератите причиняват неравномерно вътрешно напрежение в покритието, превръщайки се в слаби точки за адхезия.
| Състояние на дисперсия | Ефект върху адхезията |
|---|---|
| Добра дисперсия | CNT са равномерно разпределени в матрицата, образувайки ефект на подсилване на "точка на закрепване" |
| Лоша дисперсия | Агломератите образуват точки на концентрация на напрежение и покритието лесно се отлепва от тези точки |
3.3 Размер на частиците на пастата
Проучванията са установили, че контролирането на размера на частиците на пастата чрез смилане е от решаващо значение:
| стъпка | Среден размер на частиците |
|---|---|
| Първо смилане | Приблизително 2 μm |
| Второ смилане | Приблизително 500 nm |
Пастите с по-фин размер на частиците могат по-лесно да постигнат по-добра адхезия на влакната.
3.4 Процес на втвърдяване
Температурата на втвърдяване, времето и скоростта на нагряване/охлаждане влияят върху крайната адхезия:
| Издаване | Последица |
|---|---|
| Под -втвърдяване | Свързващото вещество е непълно омрежено, лоша адхезия |
| Пре-втвърдяване | Свързващото вещество остарява и става крехко, покритието лесно се напуква |
Таблица за бърза справка за факторите, влияещи на адхезията
| Фактор | Оптимална посока | Принцип |
|---|---|---|
| Тип свързващо вещество | CMC, епоксидна, смола на-водна основа | Определя силата на междинно свързване между покритието и субстрата |
| Състояние на дисперсия на CNT | Униформа, без натрупвания | Формира равномерно разпределение на напрежението |
| Размер на частиците на пастата | По-малко или равно на 2 μm (По-малко или равно на 500 nm е по-добре) | По-малките частици по-лесно запълват микроскопичните размери на субстрата |
| Процес на втвърдяване | Прецизно управление според спецификациите на свързващото вещество | Осигурява пълно омрежване |
4. Сценарии на приложение срещу изисквания за адхезия
Различните сценарии на приложение имат различни изисквания за адхезия - електродите на литиевата батерия са „вградени“ типове, изискващи синергия с активни материали; проводимите покрития са "повърхностни" видове, изискващи директно свързване със субстрата.
| Сценарий за приложение | Субстрат | Изискване за адхезия | Метод на изпитване | Типично изискване |
|---|---|---|---|---|
| Електрод за литиева батерия | Алуминиево фолио/Медно фолио | Синергия с активни материали, не е склонна към отделяне на прах | Тест за якост на отлепване на електрода | Индустриална практика |
| Проводимо покритие/EMI екраниране | PET фолио, пластмаса | Тест-за кръстосано изрязване Клас 0-1 | Напречен{0}}тестер + 3M лента | Без отлепване при издърпване с 3M лента под ъгъл от 90 градуса |
| Проводими влакна | Полиестер, найлон | Устойчив-на износване, измиване | Тест за абразия, тест за пране | Адхезивната комбинация подобрява адхезията |
| Мембранни превключватели | PET, PC | Напречен{0}}тест за изрязване Степен 0 | Тест за издърпване на лента 3M на 90 градуса | "Без белене" |
| Полеви емисионни катоди | Стъклен субстрат | Ефективност на адхезия + омичен контакт | Текущ тест за стабилност | Непрекъсната работа повече от 10 дни |
| Проводимо мастило/3D печат | PI фолио, стъкло | Гладка повърхност, без белене | Пилинг тест | Може да ремонтира счупени вериги |
Важно разграничение:При приложения с литиеви батерии, адхезията на проводяща паста от въглеродни нанотръби се отразява като якост на отлепване на електрода - якостта на свързване между слоя активен материал и токоприемника, след като пастата е покрита върху алуминиево/медно фолио, изсушена и каландрирана. Подобно е на концепцията за „колко здраво покритието се придържа към повърхността на субстрата“, но тестовият обект и стандартите са малко по-различни.
5. Нов материал Shandong Tanfeng: Стандартен сетер + високо-доставчик на суровини
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. не само осигурява прах от въглеродни нанотръби с висока -чистота, но също така активно участва във формулирането на груповия стандарт „Композитна проводяща паста от въглеродни нанотръби за литиево-йонни батерии“, което го прави един от установяващите стандарти в индустрията за проводима паста.
Адхезията на проводимата паста за въглеродни нанотръби започва с високо{0}}чистота, добре-разпръснати суровини за въглеродни нанотръби.
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. е точно основната сила нагоре по веригата на тази индустрия. Неговите продуктови предимства директно съответстват на нуждите от адхезия:
| Измерение на предимството | Силата на новия материал на Tanfeng | Значение за адхезията |
|---|---|---|
| Стандартна настройка | Участва в изготвянето на групов стандарт T/CAQI 423-2025 | Определя качество от стандартния източник; адхезията е ключов показател на стандарта |
| Продуктова матрица | Пълна гама от SWCNT/DWCNT/MWCNT | Предлагат се различни диаметри на тръбите, които се адаптират към различни свързващи системи |
| Чистота на продукта | По-голямо или равно на 98%, стабилни партиди | По-малко примеси → по-добра дисперсия → подобрена адхезия |
| Процес на подготовка | CVD метод с прецизен контрол | Тесен диаметър на тръбата, добра консистенция, намалена агломерация |
Прахът от въглеродни нанотръби с висока-чистота на Tanfeng New Material осигурява идеална гаранция за суровини за производителите на проводяща паста надолу по веригата. Когато производителите на пасти преследват „адхезия от степен 0“ в своите формулировки, отправната точка е партида добре-диспергирани, с висока-чистота въглеродни нанотръби суровини - и това е точно областта на експертиза на Tanfeng New Material.
Резюме: Таблица за бърза справка за данни за адхезията на сърцевината на проводима паста от въглеродни нанотръби
| Основен въпрос | отговор | Източник на данни |
|---|---|---|
| Колко висока може да достигне адхезията? | Степен 0 (най-високо ниво в кръстосан -тест) след оптимизиране на формулата | 2023 Гуангдонг химическа промишленостпроучване |
| Доколко CNT могат да подобрят адхезията? | Добавянето на подходящо количество от 0,19 тегл.% увеличава проводимата адхезивна якост на отлепване с 82% | Проучване на ScienceDirect от 2025 г |
| Изисква ли го националният стандарт? | GB/T 33818-2017 изброява адхезията като ключов елемент за тестване | Национален стандарт |
| Какви са методите за изпитване? | Тест за кръстосано рязане (GB/T 9286), тест за издърпване на лента 3M на 90 градуса | Индустриален стандарт |
| Кой участва в определянето на стандарта? | Shandong Tanfeng New Material участва в изготвянето на T/CAQI 423-2025 | Групов стандарт |
Резюме от-изречение:Адхезията на проводящата паста от въглеродни нанотръби обикновено е добра (може да достигне степен 0) и може да бъде допълнително подобрена чрез оптимизиране на свързващото вещество, състоянието на дисперсия и размера на частиците на пастата. Добавянето на подходящо количество CNT към проводими лепила може значително да увеличи адхезията (с до 82%). Като един от производителите на индустриални стандарти, висококачественият-CNT прах на Shandong Tanfeng New Material осигурява „сигурност на-нивото на източника“ за отлична адхезия.