В научноизследователската и развойната дейност на нови материали и масовото промишлено производство въглеродните нанотръби са силно предпочитани заради техните отлични електрически, термични и механични свойства. Въпреки това, много инженери и професионалисти по доставките се сблъскват с проблемна точка по време на избора: как да изберат чистотата на въглеродните нанотръби? Какви са разликите между 95%/99%/99,9%? Чистотата не само влияе на производителността на крайния продукт, но също така директно определя бюджета на материалните разходи. Изборът на твърде ниско се отразява на добива; изборът на твърде високо може да доведе до загуба на производителност. Днес ще проучим логиката зад това и ще ви помогнем да изясните стратегията за избор на въглеродни нанотръби с висока-чистота.
Защо чистотата е спасителната линия за избора на въглеродни нанотръби?
Колкото по-висока е чистотата, толкова по-ниски са остатъчните метални катализатори и аморфните въглеродни примеси в въглеродните нанотръби, което директно определя тяхната електрохимична стабилност и механични усилващи ефекти при приложения надолу по веригата. Примесите не само не успяват да укрепят, но и се превръщат в "невидими убийци", които разрушават системата.
Съгласно насоките на международния стандарт ISO/TS 11308, ако примесите на метални катализатори като желязо, кобалт и никел във въглеродните нанотръби надвишават определена пропорция, те могат лесно да предизвикат необратими странични реакции в новите енергийни батерийни системи, водещи до намаляване на капацитета на батерията или дори термично изпускане. В същото време наличието на аморфен въглерод блокира електронната транспортна мрежа, значително намалявайки макроскопичната проводимост на материала. Следователно ясното определяне на границите от 95%, 99% и 99,9% е предпоставка за правилна формулировка на материала.
Основни разлики и количествено сравнение на 95%, 99% и 99,9% въглеродни нанотръби
Основната разлика между трите е в съдържанието на остатъчни примеси и съответните подходящи индустриални сценарии. Всеки път, когато чистотата се увеличава с порядък, трудността на процеса на пречистване и разходите нарастват експоненциално.
За да покажем по-интуитивно разликите, ние съставихме следната таблица за количествено сравнение на базата на TGA (термогравиметричен анализ) и ICP-OES (индуктивно свързана плазмена оптична емисионна спектроскопия):
| Ниво на чистота | Остатък от метални примеси | Съдържание на аморфен въглерод | Референция за типичен сценарий на приложение | Индекс на производствените разходи | Резюме на годността |
|---|---|---|---|---|---|
| 95% | По-малко или равно на 3,5% | По-малко или равно на 1,5% | Обща пластмасова армировка, анти{0}}статични покрития, обикновена гумена модификация | Ниска (1,0x) | Първият избор за-ценова ефективност, висока толерантност към примеси |
| 99% | По-малко или равно на 0,5% | По-малко или равно на 0,5% | Мощна литиева батерия, проводящи добавки, високо{0}}ефективен термопроводим силикон, специални покрития | Среден (2,5x) | Индустриален масов поток, балансиращ производителност и цена |
| 99.9% | По-малко или равно на 0,05% | По-малко или равно на 0,05% | Полупроводникови опаковки, аерокосмически-смоли, висок-клас проводими филми | Високо (5,0x+) | Най-добра производителност, посветена на полета с висока{0}}прецизност |
Как да изберем чистота на въглеродните нанотръби? Практически сценарий за избор и ръководство за обществени поръчки
Основният принцип на подбор е „съвпадение според нуждите“. Индустрията на батериите гледа на електрохимичната стабилност, индустрията на пластмасите гледа на диспергируемостта и цената, а индустрията на електрониката гледа на крайната чистота. Никога не преследвайте сляпо най-високата чистота.
1. Захранване на литиеви батерии и поле за съхранение на енергия: 99% е първият избор
В приложенията с проводими добавки за литиева батерия металните примеси са фатални. По-високите метални йони в 95% въглеродни нанотръби могат да унищожат SEI филма по време на цикли на зареждане-разряд. 99% чистота въглеродни нанотръби могат ефективно да изградят проводяща мрежа с голям-обхват, като същевременно поддържат ефектите на примесите в рамките на безопасен праг. Това е текущият основен входящ стандарт за качество за водещи производители на батерии.
2. Полимерни композити и модификация на пластмаса: 95% е кралят на разход-ефективността
Ако трябва само да добавите анти{0}}статични или механични усилващи свойства към обикновените инженерни пластмаси (като PE, PP), 95% чистота е напълно достатъчна. В тази област диспергируемостта на въглеродните нанотръби често е по-важна от чистотата. Изборът на 95% чистота с отлични процеси на модифициране на повърхността може да постигне желаното обемно съпротивление на най-ниска цена, без да е необходимо да губите пари за 99%.
3. Авангардна-електроника и полупроводникови материали: 99,9% е задължително
В сценарии, изключително чувствителни към следи от метали, като материали за опаковане на чипове и електромагнитни екраниращи покрития, дори 0,5% метални остатъци могат да причинят необичайни диелектрични константи или смущения в сигнала. 99.9% трябва да се използват въглеродни нанотръби с висока степен-чистота, за да се гарантира абсолютната чистота на системата.
Нов материал Shandong Tanfeng: Техническата увереност на производител на източници на въглеродни нанотръби с висока{0}}чистота
Shandong Tanfeng New Material, благодарение на своята-разработена технология за целево пречистване и непрекъснати производствени процеси, значително намалява производствените разходи, като същевременно поддържа 99% или дори 99,9% висока чистота, което го прави силно конкурентен производител на източници в индустрията.
В миналото високата цена на въглеродните нанотръби с висока-чистота възпрепятстваше широкото им приемане в-области от висок клас. Когато търсите надежден производител на въглеродни нанотръби, Shandong Tanfeng New Material има следните незаменими основни предимства:
Пробив в технологията за отстраняване на примеси, с автентична чистота, отговаряща на стандартите:Tanfeng New Material използва комбинация от много{0}}етапно киселинно промиване и високо-температурно отгряване за стабилен контрол на остатъците от метален катализатор във въглеродни нанотръби под 50 ppm (0,005%), без да се уврежда структурата на стената на тръбата. Всички данни за чистота са сертифицирани от-оторитетни институции на трети страни.
Намаляване на разходите чрез мащаб, разбиване на ценови бариери:За масовия промишлен продукт с 99% чистота, Shandong Tanfeng оптимизира производствената си линия CVD (Chemical Vapor Deposition), като подобрява добива и ефективността на пречистване, правейки своите въглеродни нанотръби с висока-чистота повече от 30% по-евтини от подобни вносни продукти, като наистина постига местно заместване на висококачествени-материали.
Предоставяне на персонализирани дисперсионни решения:Насочвайки се към болките при дисперсията, с които се сблъскват клиентите при нанасяне на прах с висока{0}}чистота, Shandong Tanfeng не само предоставя прах със стандартна чистота, но може също да персонализира проводящи пасти и мастербачи от въглеродни нанотръби с висока-чистота, напълно решавайки проблема на индустрията с „достъпни, но трудни за използване“.
Заключение
В обобщение, разликата между 95%, 99% и 99,9% въглеродни нанотръби по същество е компромис-между съдържанието на примеси и цената. Когато купуват, предприятията не трябва да преследват сляпо най-високата чистота; прецизното съвпадение въз основа на сценария на приложението е правилният начин. Ако търсите високо{6}}доставяне на въглеродни нанотръби с висока чистота, Shandong Tanfeng New Material несъмнено е предпочитано решение, което балансира качество и-ценова ефективност.