1-bob: Birinchidan, tushuning: Nima uchun uglerod nanotube pastasini filtrlash juda qiyin?
Lityum batareyali katodli shlamlar yoki o'tkazuvchan qoplamalar bilan ishlagan do'stlar CNTlarning ishlashi - yaxshi elektr o'tkazuvchanligi, qo'shilish miqdori kamligi va energiya zichligini oshirish qobiliyatida chindan ham zo'r ekanligini bilishadi. Biroq, ishlab chiqarish liniyasida bir marta, ayniqsa filtrlash bosqichida, bu oddiygina bosh og'rig'i.
Odatiy alomatlar: Yangi almashtirilgan 200 mesh filtrli ekran, 50 kg dan kam pasta filtrlangandan so'ng, bosim o'lchagich 0,3 MPa dan yuqoriga ko'tariladi; filtr ekrani kuniga o'ndan ortiq marta almashtiriladi; yoki u to'g'ridan-to'g'ri "ezilgan" bo'lib qoladi va pasta oqishi mumkin emas.
Buning uchta asosiy sababi bor:
CNT ning tomonlar nisbati juda katta (odatda 100-1000 yoki undan ortiq). Ular mikron darajasidagi yumshoq tikanlar to'plamiga o'xshaydi, ular bir-biri bilan o'zaro bog'lanib, "qush uyasi" shaklini hosil qiladi va filtr ekranining teshiklariga osongina yopishadi.
Aglomeratlarni butunlay ochish qiyin. Boncuklarni frezalash yoki yuqori{1}}kesish dispersiyasidan keyin ham o'nlab mikrometrli ko'p miqdordagi CNT aglomeratsiyalangan zarrachalari qoladi va bu qattiq bo'laklar to'g'ridan-to'g'ri filtr teshiklarini to'sib qo'yadi.
Pasta tizimining viskozitesi yuqori. Ayniqsa, NMP ni hal qiluvchi sifatida ishlatadigan tizimlarda, qattiq tarkib 15% -20% bo'lsa, yopishqoqlik bir necha ming sentipozaga yetishi mumkin, suyuqlik yomon va hatto kichik qarshilik filtratsiyaning qulashiga olib keladi.
2-bob: Shandong Tanfeng sizga yordam berish uchun nima qila oladi?
Filtrlash qiyinligi muammosini hal qilishda yuqori oqim CNT ishlab chiqaruvchisining texnik imkoniyatlari ko'pincha kam baholanadi. Tadqiqot va ishlab chiqish imkoniyatlariga ega yetkazib beruvchi manbadan filtrlash yukini kamaytirishga yordam beradi. Mana bir nechta e'tiborga loyiq afzallik o'lchovlari:
Afzallik 1: Tarqalishi osonroq bo'lgan CNT mahsulotlari
Turli ishlab chiqaruvchilar tomonidan ishlab chiqarilgan CNTlar orasida dispersiyaning qiyinligi juda katta farq qiladi. Yaxshi ishlab chiqaruvchilar manbadan optimallashtiradi:
Quvur diametri va quvur uzunligini nazorat qilish:Ko'p devorli CNTs (MWCNTs)-bir devorli CNTs (SWCNTs){1}}ga qaraganda qattiqroq va qisqaroq bo'lib, filtrlashni nisbatan osonlashtiradi. CVD jarayonida katalizator tizimini optimallashtirish (masalan, temir / kobalt bimetalik katalizatorlar) orqali Shandong Tanfeng quvur diametrini 1-2 nm ichida va quvur uzunligini ma'lum bir diapazonda aniq nazorat qilishi mumkin, bu esa ortiqcha chalkashlikni kamaytiradi.
Yuzaki funktsiyani davolash:Ba'zi etakchi ishlab chiqaruvchilar CNTlarning erituvchi bilan interfaal muvofiqligini oshirish uchun sirt modifikatsiyasini amalga oshiradilar, bu esa pastani dispersiyadan keyin yanada barqaror va qayta{0}}aglomeratsiyaga kamroq moyil qiladi.
Oldindan{0}}tarqalgan Masterbatch:Oldindan disperslangan o'tkazuvchan pasta (8-10% CNT tarkibiga ega masterbatch){0}}tanlash, kukunni sotib olish va uni o'zingiz tarqatish bilan solishtirganda filtrlash qiyinligini kattalik darajasida kamaytiradi.
Afzallik 2: Pasta formulalarini moslashtirish qobiliyati
Professional CNT ishlab chiqaruvchilari nafaqat kukunni sotadilar, balki qo'llab-quvvatlovchi dispersiya echimlarini ham taqdim etadilar:
Dispersant tizimi:Zeta potentsialini tartibga solish orqali organik erituvchilarda CNTlarning bir xil suspenziyasi va uzoq-barqarorligiga erishish uchun saqlash vaqtida ikkilamchi aglomeratsiyani oldini olish uchun-yuqori samarali dispersantlarni (masalan, polivinilpirolidon-asosidagi sirt modifikatorlari) ishlab chiqish.
Qattiq tarkibni optimallashtirish:Yaxshi formulalar boshqariladigan yopishqoqlik bilan 5% -10% gacha bo'lgan yuqori qattiq tarkibga erishishi mumkin, bu filtrlashdan oldin ortiqcha suyultirmasdan qoplama jarayonlarida bevosita foydalanish imkonini beradi.
Afzallik 3: Nopoklarni olib tashlash texnologiyasida patent to'planishi
Filtrlash qiyinligining yashirin sababi pasta ichiga aralashtirilgan magnit aralashmalarning mavjudligi bo'lib, filtr ekranining tiqilib qolishini tezlashtiradi. Texnik jihatdan qobiliyatli ishlab chiqaruvchilar zavoddan chiqishdan oldin aralashmalarni minimal darajada nazorat qiladilar:
Shandong Tanfeng magnit aralashmalarni (temir, kobalt va boshqa katalizator qoldiqlari kabi) adsorbsiyalash uchun magnit tayoqlardan foydalangan holda integratsiyalashgan "magnit adsorbsiya + filtrlash" nopokliklarni olib tashlash moslamasini ishlab chiqdi va keyin filtr komponentlarini zarracha aralashmalarni ushlab turish uchun ishlatib, manbadan quyi oqim filtrlash yukini kamaytiradi.
Shuningdek, u elektromagnitli filtrli disk konstruksiyasini ishlab chiqdi, u CNTlarning magnit boʻlmagan tabiatidan-metal qoldiqlarini adsorbsiyalash va olib tashlash uchun foydalanadi.
Afzallik 4: Sifat nazorati va sinov texnologiyasi
Zarrachalar hajmini insitu aniqlash uchun patentlangan texnologiyaga ega boʻlish CNT pastasining dispersiyasi standartga mos kelishini tezda aniqlashi mumkin, bu esa zavoddan chiqadigan mahsulotlarning mustahkamligini taʼminlaydi. Bu shuni anglatadiki, siz olgan har bir xamirning filtrlash ko'rsatkichi barqarorroq va yaxshi va yomon o'rtasida o'zgarmaydi.
Bir jumlada:Texnik tajribaga ega bo'lgan CNT yetkazib beruvchisini tanlash filtrlash muammosining yarmini samarali hal qiladi. Ular mahsulotni loyihalash bosqichida keyingi qayta ishlash imkoniyatini ko'rib chiqadilar, bu sizning ishlab chiqarish liniyasida ekranning tiqilib qolish chastotasini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin.
3-bob: 7 Filtrlash qiyinchiliklarini yechishning samarali usullari
1-usul: Filtrlashdan oldin bir marta majburiy “aglomeratsiya”-
Ko'pgina ishlab chiqaruvchilar dispersiya va filtrlashni butunlay ajratib turadilar. Haqiqatan ham, filtrdan oldin yuqori{1}}kesuvchi onlayn emulsifikator yoki ultratovushli protsessorni (kuch 2{4}}3 kVt, chastota 20 kHz) ketma-ket o‘rnatish, saqlash vaqtida qayta yig‘ilgan CNTlarni qayta ochishi mumkin. Ushbu bosqichni qo'shgandan so'ng, uchlik katodli materiallar zavodi filtr ekranining ishlash muddatini 2 soatdan 8 soatgacha uzaytirdi.
2-usul: Bosqichli filtrlash, buni bir qadamda bajarishga urinmang
To'g'ridan-to'g'ri 200 meshli ekrandan boshlamang. To'g'ri yondashuv:
Birinchi bosqich:Katta aralashmalar va aniq aglomeratlarni ushlab turish uchun 30 to'rli zanglamaydigan po'latdan yasalgan qo'pol filtrlash.
Ikkinchi bosqich:100 meshli oraliq filtrlash.
Uchinchi bosqich:150-200 mesh nozik filtrlash.
Xamirning har bir bosqich o'rtasida bufer va statik bosim chiqishiga ruxsat bering. Agar mahsulot juda yuqori tozalikni talab qilsa, oxirgi bosqichda 250-meshdan foydalaning, ammo bu nuqtada 3-usul muvofiqlashtirilishi kerak.
3-usul: Isitish va aralashtirishni birgalikda qo'llang
Harorat:Xamirni 40-45 darajaga qizdiring (NMP tizimi yuqori qaynash nuqtasi tufayli hech qanday muammo tug'dirmaydi; suvga asoslangan tizim 50 darajadan oshmasligi kerak). Yopishqoqlik 30% -40% ga kamayadi va filtr ekranidan o'tish tezligi sezilarli darajada oshadi.
Aralashtirish:CNT larning qattiq loyga tushishiga yo'l qo'ymaslik uchun filtr kirishining old tomonida -past tezlikda (30-60 rpm) aralashtirishni saqlang. Agar muhrlangan bosimli idishdan foydalansangiz, pastki qismiga magnit bilan bog'langan aralashtirgichni qo'shing.
4-usul: Boshqa turdagi filtrlash uskunasiga o'tish
An'anaviy sumka filtrlari yoki kartrij filtrlari CNT pastasiga "nodo'st". Tavsiya etilgan alternativalar orasida:
Vakuum baraban filtri:Vakuum assimilyatsiyasiga tayanadi. Baraban yuzasida shakllangandan so'ng, filtr keki avtomatik ravishda qirib tashlanadi, shuning uchun u doimiy ravishda tiqilib qolmaydi. Uzluksiz yirik{2}}ishlab chiqarish uchun javob beradi.
Oʻz-oʻzidan{0}}tozalash filtri:Filtr ekranining sirtini har 10 daqiqada avtomatik ravishda tozalaydigan ichki qirg'ich yoki orqa yuvish moslamasiga ega. Dastlabki sarmoya katta, ammo xarajat olti oy ichida mehnat va filtr vositalaridan qoplanishi mumkin.
Vibratsiyali ekran filtri:Filtr ekraniga vertikal yoki gorizontal tebranishlarni qo'llaydi, bu esa to'r teshiklarida tiqilib qolgan CNTlarni yana pastaga "silkitib" olib keladi.
5-usul: CNTlarning o'zlari morfologiyasini sozlang
Yuqoridagi barcha usullar sinab ko'rilgan bo'lsa va hali ham muvaffaqiyatsiz bo'lsa, muammo xom ashyoda bo'lishi mumkin. Bu vaqtda siz CNT yetkazib beruvchingiz bilan - gaplashib, kolba uzunligi qisqaroq va tomonlar nisbati kichikroq partiyaga oʻtishingiz yoki toʻgʻridan-toʻgʻri-dispers pasta sotib olishingiz mumkinligini bilishingiz kerak.
6-usul: "Ijobiy bosim filtrlash" dan "salbiy bosim filtrlash" ga o'zgartirish
Ijobiy bosim ostida, differentsial bosim qanchalik katta bo'lsa, CNTlar qanchalik qattiq bosiladi va ular filtr ekraniga chuqurroq kiradi. Vakuum filtratsiyasiga o'tish (vakuum darajasi -0,06 dan -0,08 MPa) pastroq kesish kuchi bilan filtr ekrani orqali so'riladi va tiqilib qolish tezligi sekinlashadi. Kamchilik - kichik va o'rta partiyalar uchun mos keladigan cheklangan oqim tezligi.
7-usul: "To'liq bo'lmagan filtrlash" ni qabul qiling va quyi oqimni optimallashtiring
Ba'zi qoplama jarayonlari CNT pastasida o'nlab mikrometrli yumshoq aglomeratlarga sezgir emas (chunki qoplama bo'shlig'i odatda 100 mikrometrdan yuqori). Qoplashdan oldin (magnit novdalar yoki elektromagnit filtrlar yordamida) metall aralashmalarni onlayn olib tashlashni oshirish bilan birga, filtrlash aniqligini 120 meshgacha bo'shatish mumkin. Bu filtrlash tiqilib qolish muammosini hal qilishda qoplama boshining tiqilib qolmasligini ta'minlaydi.
4-bob: Haqiqiy holat: Filtrlarni kuniga 15 marta o'zgartirishdan 3 martagacha
O'tgan yili biz Janubiy Xitoyda o'tkazuvchan pasta kontrakti ishlab chiqaruvchisiga tashxis qo'yishda yordam berdik. Ularning CNT pastasi (koʻp devorli, qattiq tarkib 12%, NMP tizimi) 200 meshli filtrli kartridjdan foydalangan va ular har smenada uni 15-18 marta almashtirishga toʻgʻri kelgan, bu esa uzluksiz ishlab chiqarishni deyarli imkonsiz qilgan.
Biz uchta o'zgartirish kiritdik:
Dispersiya idishining chiqishiga-balandroq{1}}chiziqli emulsifikator qo‘shildi (filtrga kirishdan oldin bir marta o‘ting).
Yagona bosqichli 200-mesh-50-mesh qoʻpol filtrlash → 120-mesh → 200-meshga oʻzgartirildi.
Xamirni xona haroratidan 42 darajagacha qizdiring va kirish aralashtirishni saqlang.
Uch kundan keyin filtrni almashtirish chastotasi smenada 3 martaga kamaydi va bir martalik filtrlash vaqti 4 soatdan 1,5 soatgacha qisqardi. Umumiy xarajat 20 000 RMB dan kam edi.
Qo'shimcha eslatma:Keyinchalik bu zavod yana bir ishni qildi - ular boshqa CNT yetkazib beruvchiga o'tdilar va bizni tanladilar. Sirtni o'zgartirish bilan ishlov berishdan so'ng, dastlabki dispersiya holati yaxshiroq bo'ldi va filtrlash bosimi yana 30% ga kamaydi. Bu tamoyilni tasdiqlaydi: jarayonni optimallashtirish va ta'minot zanjirini yangilash bir vaqtning o'zida amalga oshirilishi kerak.
5-bob: Bir jumlada xulosa
CNT o'tkazuvchan pastasini filtrlashda qiyinchilik asosan uchta omilning superpozitsiyasi natijasidir: "uzun tolalar + aglomeratsiya + yuqori yopishqoqlik". Bitta ultra{3}}nozik filtr ekrani barcha muammolarni hal qilishini kutmang. Buning o'rniga, "aglomeratlarni ochish uchun oldindan ishlov berish, yukni taqsimlash uchun bosqichma-bosqich filtrlash, yopishqoqlikni kamaytirish uchun haroratni nazorat qilish va aralashtirish va kerak bo'lganda uskuna turini o'zgartirish" kombinatsiyasidan foydalaning.
Shu bilan birga, to'g'ri yuqori oqim yetkazib beruvchini tanlash jarayonni optimallashtirishning eng yaxshi usuli ekanligini unutmang. Texnik jihatdan qobiliyatli CNT ishlab chiqaruvchisi mahsulotni loyihalash bosqichida sizni keyingi filtrlash muammolarining 80 foizini tejashi mumkin. Agar ishlab chiqarish liniyasi ekranning tiqilib qolishidan aziyat chekayotgan bo'lsa, avval yuqoridagi 7 usuldan 2-3 tasini tanlab ko'ring va shu bilan birga yetkazib beruvchingiz bilan mahsulot tanlash haqida gaplashing. Odatda bir hafta ichida sezilarli yaxshilanishni ko'rishingiz kerak.