复配技术要点
材料选择
选择合适的导电炭黑和碳纳米管是复配技术的关键。导电炭黑的种类、粒径、比表面积、结构等因素会影响其导电性能和分散性。碳纳米管的管径、长度、纯度、表面官能团等因素会影响其导电性能、力学性能和分散性。
一般来说,选择粒径较小、比表面积较大、结构较高的导电炭黑和管径较小、长度较长、纯度较高、表面官能团较少的碳纳米管,可以获得更好的复配效果。
分散处理
由于碳纳米管的长径比大,容易形成团聚,影响其分散性和复配效果。因此,需要对碳纳米管进行分散处理,以提高其分散性。
常用的分散处理方法有机械分散法、超声波分散法、表面活性剂分散法等。机械分散法是通过搅拌、研磨等机械力将碳纳米管分散在基体中。超声波分散法是利用超声波的空化作用将碳纳米管分散在基体中。表面活性剂分散法是通过在碳纳米管表面吸附表面活性剂,降低其表面能,提高其分散性。
复配比例
导电炭黑和碳纳米管的复配比例会影响材料的导电性能和力学性能。一般来说,随着碳纳米管含量的增加,材料的导电性能会提高,但力学性能会下降。因此,需要根据具体的应用需求,选择合适的复配比例。
例如,在锂离子电池电极材料中,导电炭黑和碳纳米管的复配比例一般为 1:1 到 1:3 之间。在聚合物复合材料中,导电炭黑和碳纳米管的复配比例一般为 1:5 到 1:10 之间。
加工工艺
选择合适的加工工艺可以提高导电炭黑和碳纳米管的分散性和复配效果。常用的加工工艺有熔融共混法、溶液共混法、原位聚合法等。
熔融共混法是将导电炭黑和碳纳米管与基体材料在高温下熔融共混,然后通过挤出、注塑等工艺成型。溶液共混法是将导电炭黑和碳纳米管与基体材料溶解在溶剂中,然后通过搅拌、蒸发等工艺成型。原位聚合法是在聚合过程中加入导电炭黑和碳纳米管,使它们在基体中均匀分散,然后通过聚合反应成型。