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                    碳納米管分散設(shè)備介紹和使用建議

一、碳納米管分散技術(shù)三要素

二、分散劑用量推薦

三、碳納米管水分散劑（TNWDIS）概述

四、超聲波分散設(shè)備使用建議及分散實(shí)例

五、研磨分散設(shè)備使用建議

碳納米管分散技術(shù)三要素：分散介質(zhì)、分散劑和分散設(shè)備

1、分散介質(zhì)

（1）根據(jù)粘度不同，分散介質(zhì)分為高粘度、中粘度和低粘度三種。在低粘度介質(zhì)中，如水和有機(jī)溶劑，碳納米管易于分散。中粘度介質(zhì)如液態(tài)環(huán)氧樹脂、液態(tài)硅橡膠等，高粘度介質(zhì)如熔融態(tài)的塑料。

（2）此處介紹的碳納米管分散技術(shù)，針對(duì)中、低粘度分散介質(zhì)。

2、分散劑

（1）分散劑的選擇，與分散介質(zhì)的結(jié)構(gòu)、極性、溶度參數(shù)等密切相關(guān)。

（2）分散劑的用量，與碳納米管比表面積和共價(jià)鍵修飾的功能基團(tuán)有關(guān)。

（3）水性介質(zhì)中，推薦使用TNWDIS。強(qiáng)極性有機(jī)溶劑中，如醇、DMF、NMP， 推薦使用TNADIS。中等極性有機(jī)溶劑如酯類、液態(tài)環(huán)氧樹脂、液態(tài)硅橡膠，推薦使用TNEDIS 。

3、分散設(shè)備

（1）超聲波分散設(shè)備：非常適合實(shí)驗(yàn)室規(guī)模、低粘度介質(zhì)分散碳納米管，用于中、高粘度介質(zhì)時(shí)會(huì)受到限制。

（2）研磨分散設(shè)備：適合大規(guī)模地分散碳納米管、中粘度介質(zhì)分散碳納米管。

（3）采用“先研磨分散、后超聲波分散”組合方法，可以高效、穩(wěn)定地分散碳納米管

超聲波分散設(shè)備使用建議

1、超聲波粉碎機(jī)（tip型）和超聲波清洗機(jī)（bath型）都可以用于碳納米管分散

2、超聲波粉碎機(jī)發(fā)出的超聲波能量密度高（能量集中于變幅桿上而不是一個(gè)平面上）、頻率低，更適合碳納米管的分散。根據(jù)碳納米管分散液的量，選擇合適的超聲波粉碎機(jī)功率和變幅桿直徑

3、在水介質(zhì)中，超聲波的空化作用會(huì)使TNWDIS產(chǎn)生少量泡沫，泡沫會(huì)影響超聲效果，可以選擇靜置或加入消泡劑，消除泡沫

粘度高的介質(zhì)不適合選擇超聲波設(shè)備分散 ，建議選擇研磨分散設(shè)備

碳納米管研磨分散機(jī) 研磨分散機(jī)工作原理：研磨分散機(jī)是由電動(dòng)機(jī)通過皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)齒（或稱為轉(zhuǎn)子）與相配的定齒（或稱為定子）作相對(duì)的高速旋轉(zhuǎn)，被加工物料通過本身的重量或外部壓力（可由泵產(chǎn)生）加壓產(chǎn)生向下的螺旋沖擊力，透過膠體磨定、轉(zhuǎn)齒之間的間隙（間隙可調(diào)）時(shí)受到強(qiáng)大的剪切力、摩擦力、高頻振動(dòng)等物理作用，使物料被有效地乳化、分散和粉碎，達(dá)到物料超細(xì)粉碎及乳化的效果。

研磨分散機(jī)的細(xì)化作用一般來說要強(qiáng)于均質(zhì)機(jī)，但它對(duì)物料的適應(yīng)能力較強(qiáng)（如高粘度、大顆粒），所以在很多場合下，它用于均質(zhì)機(jī)的前道或者用于高粘度的場合。

碳納米管研磨分散機(jī)研磨式分散機(jī)是由膠體磨,分散機(jī)組合而成的高科技產(chǎn)品。

碳納米管研磨分散機(jī)第一級(jí)由具有精細(xì)度遞升的三級(jí)鋸齒突起和凹槽。定子可以無限制的被調(diào)整到所需要的與轉(zhuǎn)子之間的距離。在增強(qiáng)的流體湍流下，凹槽在每級(jí)都可以改變方向。

碳納米管研磨分散機(jī)第二級(jí)由轉(zhuǎn)定子組成。分散頭的設(shè)計(jì)也很好地滿足不同粘度的物質(zhì)以及顆粒粒徑的需要。在線式的定子和轉(zhuǎn)子（乳化頭）和批次式機(jī)器的工作頭設(shè)計(jì)的不同主要是因?yàn)樵趯?duì)輸送性的要求方面，特別要引起注意的是：在粗精度、中等精度、細(xì)精度和其他一些工作頭類型之間的區(qū)別不光是指定轉(zhuǎn)子齒的排列，還有一個(gè)很重要的區(qū)別是不同工作頭的幾何學(xué)特征不一樣。狹槽數(shù)、狹槽寬度以及其他幾何學(xué)特征都能改變定子和轉(zhuǎn)子工作頭的不同功能。根據(jù)以往的慣例，依據(jù)以前的經(jīng)驗(yàn)指定工作頭來滿足一個(gè)具體的應(yīng)用。在大多數(shù)情況下，機(jī)器的構(gòu)造是和具體應(yīng)用相匹配的，因而它對(duì)制造出最終產(chǎn)品是很重要。當(dāng)不確定一種工作頭的構(gòu)造是否滿足預(yù)期的應(yīng)用。

碳納米管研磨分散機(jī)CMD2000系列的線速度很高，剪切間隙非常小，這樣當(dāng)物料經(jīng)過的時(shí)候，形成的摩擦力就比較劇烈，結(jié)果就是通常所說的濕磨。定轉(zhuǎn)子被制成圓椎形，具有精細(xì)度遞升的三級(jí)鋸齒突起和凹槽。定子可以無限制的被調(diào)整到所需要的與轉(zhuǎn)子之間的距離。在增強(qiáng)的流體湍流下，凹槽在每級(jí)都可以改變方向。高質(zhì)量的表面拋光和結(jié)構(gòu)材料，可以滿足不同行業(yè)的多種要求。