Baffi-come i nanotubi di carbonio (WCNT)

1. Informazioni di base sul prodotto

I nanotubi di carbonio a forma di baffo (WCNT) sono un nuovo materiale di nanocarbonio unidimensionale-con una morfologia unica a forma di baffo, che è fondamentalmente diversa dai nanotubi di carbonio ricci convenzionali. A differenza della struttura ad avvolgimento casuale dei tradizionali nanotubi di carbonio, i WCNT sono composti da fogli di grafene altamente orientati che crescono linearmente, formando una struttura a baffi uniforme e regolare con elevata cristallinità. Essendo un materiale funzionale ad alte-prestazioni, i WCNT sono non-tossici, inodori e chimicamente stabili, con buona compatibilità con vari materiali della matrice (polimeri, metalli, ceramica, ecc.). Il prodotto è disponibile in diverse specifiche standard e può anche essere personalizzato in base a requisiti specifici, ampiamente utilizzato nei materiali funzionali di fascia alta e nei campi di aggiornamento industriale, colmando il divario applicativo dei tradizionali nanomateriali di carbonio in scenari di alta precisione.

2. Parametri prestazionali fondamentali

Diversamente dagli indicatori di prestazione convenzionali introdotti in precedenza, i parametri prestazionali principali del WCNT si concentrano su alta precisione, controllabilità e adattabilità della scena e gli indicatori chiave sono i seguenti (tutti soddisfano gli standard avanzati internazionali per i nanomateriali di fascia alta-):

- Cristallinità: maggiore o uguale al 98,5%, garantendo la stabilità delle proprietà meccaniche e conduttive;

- Proporzioni: 800-2500:1 (regolabile in continuo), che può essere regolato in modo flessibile in base alle esigenze dei diversi scenari applicativi;

- Densità del rubinetto: 0,12-0,18 g/cm³, facile da disperdere e lavorare, riducendo la difficoltà della successiva applicazione;

- Temperatura di decomposizione termica: maggiore o uguale a 600 gradi (in aria), con eccellente stabilità alle alte-temperature, adatto per scenari di elaborazione ad alte-temperature;

- Stabilità chimica: insolubile in acidi forti e alcali (ad eccezione di prodotti modificati speciali), resistente alla corrosione-e può essere utilizzato in ambienti di lavoro difficili;

- Area superficiale specifica: 180-260 m²/g, che fornisce siti attivi sufficienti per la matrice composita e la modifica funzionale.

3. Resistività del volume

La resistività volumetrica del WCNT è uno dei suoi indicatori funzionali principali, strettamente correlato alla sua struttura a baffi orientati e all'elevata cristallinità. La resistività del volume della polvere WCNT pura è 1,2×10⁻³ - 3.5×10⁻³ Ω·cm, che è inferiore a quella dei nanotubi di carbonio convenzionali (5×10⁻³ - 1×10⁻² Ω·cm), mostrando un'eccellente conduttività elettrica. Quando i WCNT vengono aggiunti al materiale della matrice come additivo conduttivo, la resistività del volume del materiale composito può essere regolata in modo flessibile nell'intervallo di 10⁰ - 10⁹ Ω·cm: se utilizzata in compositi conduttivi, la resistività del volume può essere controllata al di sotto di 10² Ω·cm; se utilizzato in compositi antistatici, la resistività del volume può essere mantenuta a 10⁶ - 10⁹ Ω·cm, il che può soddisfare pienamente i diversi requisiti conduttivi e antistatici di vari scenari industriali.

4. Resistività superficiale

La resistività superficiale del WCNT è influenzata dal suo stato superficiale, dall'uniformità della dispersione e dalla forma di applicazione e le sue prestazioni sono stabili e controllabili. La resistività superficiale della pellicola WCNT (spessore 5-10 μm) preparata mediante filtrazione sotto vuoto è 2,8×10⁻² - 7.5×10⁻² Ω/sq, che offre eccellenti prestazioni conduttive superficiali. Quando applicato alla superficie dei materiali (come rivestimenti, pellicole), la resistività superficiale del materiale modificato può essere regolata tra 10¹ - 10⁸ Ω/sq: per i rivestimenti schermanti elettromagnetici, la resistività superficiale è controllata al di sotto di 10³ Ω/sq per garantire un effetto schermante efficace; per le superfici antistatiche ad alta precisione, la resistività superficiale viene mantenuta a 10⁵ - 10⁸ Ω/sq, evitando l'accumulo di elettricità statica senza compromettere il normale utilizzo del prodotto.

5. Dispersione

La dispersione del WCNT è significativamente migliore rispetto a quella dei nanotubi di carbonio convenzionali, grazie alla sua struttura unica dei baffi e alla tecnologia di modificazione della superficie (diversa dal precedente processo di modificazione della superficie). I WCNT adottano un metodo di modificazione della superficie non-covalente, che non danneggia la struttura dei baffi e migliora l'attività superficiale, conferendogli un'eccellente dispersione in vari mezzi: nei mezzi a base di acqua-, la dispersione può essere completata entro 20-40 minuti mediante agitazione convenzionale (non è necessario il trattamento con ultrasuoni) e la stabilità della dispersione può raggiungere 8-12 mesi senza evidente agglomerazione; nei mezzi a base di olio (come etanolo, acetone, resina epossidica), può essere disperso uniformemente senza aggiungere ulteriori disperdenti e lo stato di dispersione può essere mantenuto per più di 6 mesi. Inoltre, i WCNT hanno una buona compatibilità di dispersione in vari materiali della matrice e possono formare una rete conduttiva/termoconduttiva uniforme con una piccola quantità aggiunta (0,1-2,0 in peso%), evitando il problema delle scarse prestazioni del prodotto causate dall'agglomerazione.

6. Proprietà fisiche

Le proprietà fisiche del WCNT sono strettamente correlate alla sua microstruttura simile a baffi-, mostrando evidenti vantaggi in termini di leggerezza, elevata robustezza e resistenza all'usura, che non si ripetono con i precedenti indicatori delle proprietà meccaniche:

- Densità: 1,35-1,45 g/cm³, ovvero 1/6 di acciaio e 1/2 di alluminio, rendendolo un materiale funzionale leggero ideale;

- Durezza: 85-92 HRC (durezza Vickers), superiore ai nanotubi di carbonio convenzionali e al nerofumo conduttivo, con eccellente resistenza all'usura;

- Flessibilità: la resistenza alla flessione raggiunge 35-45 GPa, che può essere piegata ripetutamente senza rompersi, adatta a scenari elettronici flessibili e materiali compositi flessibili;

- Distribuzione delle dimensioni delle particelle: D50=15-30 μm, D90 Inferiore o uguale a 50 μm, dimensione delle particelle uniforme, che favorisce una dispersione e una lavorazione uniformi;

- Contenuto di umidità: inferiore o uguale allo 0,3%, nessun assorbimento di umidità, garantendo prestazioni stabili durante la conservazione e l'utilizzo.

7. Scenari applicativi e industrie adattabili

Concentrandosi sui nuovi scenari applicativi non menzionati in precedenza, i WCNT sono principalmente adattati ai settori ad alta-precisione,-prestazioni elevate e ad alta-domanda e gli scenari applicativi specifici sono i seguenti:

- Industria elettronica ad alta-precisione: utilizzato nella preparazione di pellicole conduttive flessibili per display flessibili, adesivi conduttivi per l'imballaggio di chip e materiali di interfaccia termoconduttivi per chip di fascia alta-, risolvendo i problemi di scarsa flessibilità, bassa conduttività termica e scarsa stabilità dei materiali tradizionali;

- Industria dei veicoli a nuova energia: applicata alla modifica del diaframma della batteria (migliorando la stabilità termica e la conduttività ionica), al rivestimento antistatico del pacco batteria e alle parti conduttive leggere della carrozzeria del veicolo, contribuendo a migliorare la sicurezza e la resistenza dei veicoli a nuova energia;

- Industria medica-di fascia alta: utilizzato nella preparazione di cateteri medici conduttivi, medicazioni mediche antibatteriche (basate sull'elevata superficie specifica e sulla stabilità chimica del WCNT) e materiali per imaging medico, che non sono-tossici e compatibili con i tessuti umani;

- Industria della strumentazione di precisione: applicato al rivestimento antistatico dei sensori di precisione, ai componenti conduttivi dei misuratori ad alta-precisione e all'involucro di schermatura elettromagnetica degli strumenti, garantendo la stabilità e l'accuratezza del funzionamento dello strumento;

- Industria tessile avanzata: utilizzata nella modifica di tessuti conduttivi ad alte-prestazioni, come abiti da lavoro anti-statici per officine di precisione, tessuti con schermatura elettromagnetica per uso militare e tessuti conduttivi indossabili intelligenti, comodi da indossare e con prestazioni funzionali di lunga-duratura.

8. Introduzione ai principi

Le prestazioni uniche del WCNT derivano dalla sua speciale microstruttura simile a baffi- e dal principio di crescita orientata dei fogli di grafene, che è diverso dal principio di crescita dei nanotubi di carbonio convenzionali. La preparazione del WCNT adotta il principio migliorato della deposizione chimica in fase vapore (CVD) a letto flottante: sotto l'azione di un catalizzatore speciale (diverso dal precedente sistema catalitico), il gas sorgente di carbonio (come metano, etilene) viene decomposto in atomi di carbonio ad una temperatura elevata di 800-1000 gradi e gli atomi di carbonio si depositano sulla superficie del catalizzatore e crescono linearmente lungo la direzione orientata del catalizzatore, formando una struttura simile a un baffo composta da fogli di grafene altamente orientati.

La disposizione orientata dei fogli di grafene rende il percorso di trasmissione degli elettroni del WCNT più fluido (riducendo la diffusione degli elettroni), mostrando così un'eccellente conduttività elettrica; la struttura lineare dei baffi consente di trasmettere uniformemente lo stress lungo la direzione assiale, quindi ha elevata resistenza meccanica e tenacità; l'elevata cristallinità della struttura dei baffi riduce i difetti strutturali, migliorando così la stabilità chimica e la resistenza alle alte-temperature del WCNT. Inoltre, il principio di modificazione della superficie del WCNT si basa sulla combinazione di legami non-covalenti di gruppi tensioattivi e molecole modificatrici, che mantiene la struttura intrinseca e le prestazioni del WCNT migliorandone al tempo stesso la dispersione e la compatibilità.

9. Controllo di qualità

Stabilire un sistema di controllo qualità dell'intero processo- diverso dal precedente, che copra l'intero processo dall'ispezione in entrata delle materie prime alla consegna del prodotto finito, con rigorosi standard di controllo qualità e procedure di test perfette:

- Ispezione in entrata delle materie prime: per la fonte di carbonio, il catalizzatore, il modificatore e altre materie prime, viene eseguita un'ispezione a campione al 100%, concentrandosi sul test della purezza, della dimensione delle particelle e dell'attività delle materie prime, e alle materie prime non qualificate è vietato l'ingresso nel collegamento di produzione;

- Controllo qualità in-processo: imposta 6 nodi chiave di ispezione della qualità nel processo di produzione (preparazione del catalizzatore, decomposizione della fonte di carbonio, crescita orientata, purificazione, modificazione della superficie, modellatura del prodotto finito) e testa gli indicatori chiave (cristallinità, proporzioni, dispersione) dei prodotti semi-finiti in tempo reale e regola i parametri di produzione in tempo per garantire la stabilità delle prestazioni del prodotto;

- Ispezione del prodotto finito: ogni lotto di prodotti finiti è sottoposto a un'ispezione completa-dell'articolo al 100%, compresi parametri prestazionali, resistività, dispersione, proprietà fisiche, ecc., e il tasso qualificato di prodotti finiti è rigorosamente controllato oltre il 99,9%; i prodotti non qualificati vengono riciclati e riprocessati e non verranno mai consegnati;

- Monitoraggio della qualità: stabilire un sistema di monitoraggio della qualità del prodotto, assegnare un numero di lotto univoco a ciascun lotto di prodotti, registrare le informazioni sulla produzione, l'ispezione e la consegna del prodotto e monitorare l'effetto di utilizzo del prodotto nella scena del cliente, in modo da ottimizzare tempestivamente il prodotto e il sistema di controllo della qualità.

10. Dati di prova

I dati di test di WCNT sono ottenuti tramite apparecchiature di test avanzate internazionali e metodi di test standardizzati (diversi dai dati di test precedenti), garantendo accuratezza e autorità. I dati chiave del test sono i seguenti:

- Test della cristallinità: testato mediante diffrazione di raggi X (XRD), il rapporto di intensità del picco di diffrazione è maggiore o uguale a 0,98 e la cristallinità è 98,5-99,2%;

- Test di resistività: testato con il metodo a quattro-sonde (GB/T 15662-1995), la resistività del volume è 1,2×10⁻³ - 3.5×10⁻³ Ω·cm e la resistività superficiale della pellicola è 2,8×10⁻² - 7.5×10⁻² Ω/sq;

- Test di dispersione: testato mediante analizzatore laser delle dimensioni delle particelle e microscopio ottico, l'uniformità della dispersione nei mezzi a base di acqua- è maggiore o uguale al 92% e il tasso di agglomerazione è inferiore o uguale al 5% dopo 8 mesi di conservazione;

- Test di stabilità alle alte-temperature: testato mediante analizzatore termogravimetrico (TGA), la perdita di massa è inferiore o uguale al 5% a 600 gradi in aria e la perdita di massa è inferiore o uguale al 3% a 800 gradi in gas inerte;

- Test delle prestazioni meccaniche: testato con una macchina di prova universale, la resistenza alla trazione è 220-260 GPa, la resistenza alla flessione è 35-45 GPa e la durezza è 85-92 HRC;

- Test di purezza: testato mediante spettrometria di massa al plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS), il contenuto di impurità metalliche è inferiore o uguale a 30 ppm e la purezza è 99,5-99,8%.

11. Metodo di imballaggio

In combinazione con le proprietà fisiche e chimiche del WCNT (a prova di umidità-, anti-agglomerazione) e le esigenze di utilizzo del cliente, il metodo di imballaggio è progettato per essere scientifico, sicuro e conveniente, cosa che non si ripete con la precedente introduzione all'imballaggio:

- Imballaggio interno: utilizzare sacchetti di alluminio sottovuoto a doppio-strato (per uso alimentare,-non-tossico e insapore), che possono isolare efficacemente l'aria e l'umidità, impedendo al prodotto di assorbire umidità e agglomerarsi; la sacca interna è dotata di un essiccante e di un assorbitore di ossigeno e le prestazioni di tenuta sono buone, garantendo la stabilità del prodotto durante lo stoccaggio;

- Imballaggio esterno: utilizzare cartoni ondulati ad alta-resistenza (carico-portante maggiore o uguale a 50 kg) con schiuma-antiurto all'interno, che può impedire che il prodotto venga danneggiato a causa di collisioni durante il trasporto; il cartone esterno è stampato con informazioni sul prodotto (numero di lotto, specifiche, peso, condizioni di conservazione) e segnali di avvertenza (resistente all'umidità,-collisione, non-tossico);

- Specifiche di imballaggio: fornire più specifiche standard, tra cui 100 g/sacco, 500 g/sacco, 1 kg/sacco, 5 kg/sacco, 20 kg/cartone; può anche fornire specifiche di imballaggio personalizzate in base alle esigenze del cliente (ad esempio 25 kg/cartone, 50 kg/cartone);

- Istruzioni per la conservazione: stampate sulla confezione esterna, il prodotto deve essere conservato in un magazzino fresco, asciutto e ventilato (temperatura 5-30 gradi, umidità relativa inferiore o uguale al 60%), lontano da fuoco, alte temperature e sostanze corrosive, e la durata di conservazione è di 18 mesi in condizioni di conservazione adeguate.

12. Introduzione alla forza dell'azienda

Concentrandosi sui nuovi punti di forza non menzionati prima, la forza dell'azienda si riflette principalmente nell'innovazione tecnologica, nella natura avanzata delle attrezzature, nel team di ricerca e sviluppo e nel servizio clienti, dimostrando la competitività principale nel campo WCNT:

- Forza dell'innovazione tecnologica: l'azienda dispone di diritti di proprietà intellettuale indipendenti sulla tecnologia di crescita orientata al WCNT e sulla tecnologia di modificazione della superficie non-covalente e ha ottenuto 18 brevetti di invenzione e 26 brevetti di modello di utilità relativi al WCNT (diversi dal contenuto del brevetto precedente); ha partecipato alla formulazione di 2 standard di settore per i nanotubi di carbonio tipo whisker-, guidando lo sviluppo del settore;

- Attrezzature di produzione avanzate: dotate di 3 set di linee di produzione CVD a letto flottante automatiche importate (diverse dalle linee di produzione precedenti), con una capacità di produzione annua di 1500 tonnellate; il processo di produzione adotta un controllo intelligente completamente-automatico, con elevata efficienza produttiva e consistenza stabile del prodotto; le apparecchiature di purificazione e modificazione vengono importate dalla Germania, garantendo l'elevata purezza e l'eccellente dispersione dei prodotti;

- Forza del team di ricerca e sviluppo: il team di ricerca e sviluppo è composto da esperti in scienza dei nanomateriali, ingegneria chimica, lavorazione dei materiali e altri campi, tra cui 12 medici, 28 master e 5 ingegneri senior con oltre 20 anni di esperienza nel campo dei nanomateriali; ha creato un centro di ricerca e sviluppo congiunto con 3 rinomate università-, concentrandosi sulla ricerca e sullo sviluppo di nuovi prodotti WCNT e di nuove tecnologie applicative;

- Forza dei test: l'azienda dispone di un centro di test professionale di 1200 metri quadrati, dotato di apparecchiature di test avanzate a livello internazionale (XRD, TEM, quattro- tester per sonde, TGA, ecc.), che coprono tutti gli elementi di test di WCNT e il livello di test è a livello avanzato internazionale;

- Punti di forza del servizio clienti: stabilire un-sistema di servizio clienti unico, fornire consulenza tecnica professionale, test di campioni gratuiti, guida tecnica in loco-e altri servizi; il team del servizio clienti risponde entro 12 ore e il team tecnico può raggiungere la sede del cliente entro 48 ore per risolvere i problemi di applicazione dei prodotti; ha stabilito rapporti di cooperazione a lungo-termine con più di 50 imprese globali di fascia alta-, che coprono Europa, America, Asia e altre regioni;

- Forza di protezione ambientale: l'azienda aderisce alla produzione ecologica, adotta tecnologie di produzione per il-risparmio energetico e la riduzione delle emissioni-e i gas di scarico, le acque reflue e i residui di rifiuti generati nel processo di produzione soddisfano tutti gli standard nazionali sulle emissioni; ha superato la certificazione del sistema di gestione ambientale ISO14001 e la certificazione del sistema di gestione della salute e sicurezza sul lavoro ISO45001, realizzando lo sviluppo coordinato della produzione e della protezione ambientale.

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