碳纳米管导电浆料在锂离子电池、导电涂层、导热界面材料和复合材料中应用较多。碳纳米管长径比大,比表面积高,管与管之间容易缠结,形成团簇。若分散不到位,浆料中会存在大颗粒和团聚体,涂布不均,导电网络不稳定。若分散能量过高,碳管又可能被切断,长径比下降,导电性能受影响。因此,研磨设备与工艺要同时处理解团聚和结构保护。
推荐儒佳IDS在线分散系统+N系列纳米砂磨机组合。IDS先通过真空吸粉和瞬间高速剪切润湿,将团簇“解开”而非“打断”。真空吸粉可减少粉尘飞扬和物料损失,让粉体在负压条件下进入液流。瞬间高速剪切使分散剂快速接触粉体表面,降低界面张力,让溶剂渗入团簇内部。这样处理后的浆料,团聚体尺寸下降,但碳管结构没有被过度破坏。预分散做好后,进入砂磨机的物料更均匀,后段研磨遍数可以减少,能耗和磨损也会降低。
N系列纳米砂磨机采用棒销式结构,可适配较小研磨介质。运行时可采用低速大流量方式,让物料在研磨腔内多次循环,而不是依靠高线速度强行冲击。低速有助于保护碳管长度完整,大流量有助于温度均匀和粒径分布稳定。通过调节介质规格、填充率、流量、线速度和循环次数,可适配不同固含量、粘度和溶剂体系。介质尺寸要与碳管团簇尺寸和 target 粒径匹配,介质过大会使解团聚不足,介质过小或填充率过高会增加剪切和温升。转速要逐步提升,避免一开始就高能量输入。
避免破坏碳管结构,可关注几个方面。预分散要充分,粉体加入速度、分散剂用量、溶剂比例和搅拌时间都要控制。研磨转速和介质尺寸要合理匹配,线速度不宜过高,循环遍数不宜过多。温控必须到位,研磨中产生的热量如果积累,可能让分散剂失效,浆料粘度上升,甚至返粗。设备可结合内外冷却,调节冷却水温度、流量和进料速度。含可燃溶剂时,要评估防爆电机、电气系统、通风和静电接地。接触物料部分可选陶瓷、聚氨酯或合适不锈钢,减少金属污染。
检测方面,可观察粒度、粘度、固含量、电阻率、Zeta电位和储存稳定性。必要时用SEM观察碳管长度和分散状态,用流变仪观察网络结构。工艺放大时,先在小试或中试设备上确定介质规格、填充率、流量、线速度和循环次数,再放大到生产机型。已有客户将这套方案成功应用于导电剂产线。若您有具体碳纳米管浆料配方,可联系儒佳寄料打样,由技术人员结合物料特性推荐合适配置。