У многим напредним индустријским и специјалним формулацијама материјала, инжењери се често суочавају са критичним питањем: могу ли угљеничне наноцеви издржати екстремна окружења? На пример, премази отпорни на-температуру око ваздухопловних мотора, анти-облоге против корозије за хемијски јаке киселинске и алкалне реакторе или материјали отпорни на пламен-за високонапонске каблове-. Колико су стабилне угљеничне наноцеви под високим температурама / јаким киселинама / јаким алкалним срединама? Ако ове физичко-хемијске границе нису јасно схваћене, додавање не само да неће постићи очекиване перформансе, већ може довести и до озбиљних инжењерских несрећа. Данас ћемо користити стварне тестове да бисмо открили праве перформансе угљеничних наноцеви у екстремним условима.
Високо{0}}Температурна стабилност угљеничних наноцеви: оксидација је једина Ахилова пета
У окружењу инертног гаса или вакуума, угљеничне наноцеви могу да издрже температуре које се приближавају 3000 степени. Међутим, у ваздуху који-садржи кисеоник, оксидативна разградња почиње изнад 400 степени.
Угљеничне наноцеви се састоје од чистих сп² угљеничних-угљених веза, што им даје изузетно високу термичку стабилност. Међутим, у практичним применама, велика већина окружења садржи кисеоник. Кључни фактор који одређује отпорност угљеничних наноцеви на оксидацију у ваздуху је „густина дефекта“ и „степен графитизације“ зидова цеви. Аморфне нечистоће угљеника и атоми угљеника на структурним дефектима имају већу енергију и пожељна су места напада кисеоника на високим температурама.
| Тип угљеничних наноцеви | Грапхитизатион Дегрее | Почетна температура оксидације у ваздуху (Ти) | Стопа резидуа на 800 степени у ваздуху | Температура толеранције у инертном гасу |
|---|---|---|---|---|
| Грубе{0}}цијеви са више зидова (ниске чистоће) | Ниско | ~350 степени | >5% (висок садржај пепела) | 2000 степени |
| Високе{0}}чистоће{1}}цијеви са више зидова (99%+) | Релативно високо | ~450 степени | <0.5% | 2500 степени |
| Угљеничне наноцеви{0}}са једним зидом | Врло високо | ~500 степени | <0.1% | >2800 степени |
(Напомена: Горе наведени подаци су засновани на стандарду термогравиметријске анализе АСТМ Е1131, са брзином загревања од 10 степени/мин у ваздушној атмосфери.)
Подаци показују да ако ваша апликација укључује окружења са високом -температуром кисеоника- (као што су високо-температурне топлотно проводљиве силиконске масти или пластика отпорна на ватру{3}}), угљеничне наноцеви високе-и{4}}и које су биле подвргнуте високо{{5}третирању под температуром морају да се изаберу. У супротном, материјал ће почети да се "испари" на температурама изнад 300 степени.
Снажна киселинска стабилност угљеничних наноцеви: јасан ефекат мача са две оштрице{0}
Угљеничне наноцеви су изузетно стабилне у конвенционалним слабим киселинама. Међутим, у условима јаке киселине, као што су мешане киселине са загревањем, поклопци цеви и дефекти зидова ће бити оксидативно исечени, узрокујући неповратна оштећења структуре.
У модификацији материјала, често користимо мешани раствор концентроване сумпорне киселине и концентроване азотне киселине (3:1 по запремини) да „испрамо киселином-“ угљеничне наноцеви за калемљење карбоксилних група. Али ово је у суштини деструктиван процес. Према ИСО/ТС 11308 водичу за карактеризацију, продужена обрада јаком киселином значајно смањује однос ширине и висине угљеничних наноцеви, "сечећи" их у кратке цеви, што доводи до значајног пада перформанси проводне мреже.
| Иммерсион Енвиронмент | Услови лечења | Промена просечне дужине | Промена функционалне групе на површини | Промена прага проводљиве перколације |
|---|---|---|---|---|
| 10% разблажене хлороводоничне киселине (собна температура) | 24 сата | Готово непромењено | Нема значајне промене | Непромењено |
| Концентрована сумпорна киселина (собна температура) | 48 сати | Нешто скраћено | Веома трагови хидроксилних група | Нешто повећано |
| Мешана киселина (Х2СО4:ХНО3) на 80 степени | 2 сата | Скраћено за преко 70% | Велика количина карбоксил/карбонил група | Significantly increased (>3 пута) |
Стога, ако ваш производ мора да прође јаке киселинске процесе током производње (као што је третман киселим купатилом за одређена специјална влакна), директно додавање угљеничних наноцеви није изводљиво. Морају се узети у обзир{1}}слојеви премаза отпорног на киселину или прилагођавање секвенце процеса.
Снажна алкална стабилност угљеничних наноцеви: Изненађујуће одличне перформансе
Угљеничне наноцеви показују изузетно јаку отпорност на јака алкална окружења. Чак и после дуготрајног-урањања у-концентроване алкалије на високим температурама (као што је 40% НаОХ), њихова структурна морфологија и електрична проводљивост скоро да се не распадају.
За разлику од јаких киселина, сп² угљенична мрежа угљеничних наноцеви је природно хемијски инертна према алкалним растворима. У хемијским -премазима против корозије и јаким алкалним електролитима батерија (као што су цинк-ваздушне батерије и неке водене батерије), угљеничне наноцеви су идеална проводљива пунила.
| Услови тестирања | Време урањања | Раманова спектроскопија ИД/ИГ однос (карактеризација дефекта) | Масс Лосс Рате | Промена проводљивости |
|---|---|---|---|---|
| 40% НаОХ (собна температура) | 720 сати | Нема значајне промене | <0.1% | Нема пропадања |
| 40% НаОХ (80 степени) | 120 сати | Нема значајне промене | <0.2% | Нема пропадања |
| 40% КОХ (собна температура) | 720 сати | Нема значајне промене | <0.1% | Нема пропадања |
То значи да у области јаких алкалних анти-корозионих премаза можете са сигурношћу да користите угљеничне наноцеви за побољшање анти-статичке и топлотне проводљивости премаза, без бриге о корозији или деградацији материјала.
Схандонг Танфенг нови материјал: изворно поверење произвођача за високо{0}}стабилне угљеничне наноцеви
Нови материјал Схандонг Танфенг, побољшањем степена графитизације и смањењем густине дефеката на зидовима цеви, значајно повећава отпорност на оксидацију и корозију угљеничних наноцеви, што га чини пожељним произвођачем извора за екстремне услове рада.
Да би се постигле врхунске перформансе угљеничних наноцеви у окружењима са високим{0}температурама или корозивним окружењима, квалитет самог материјала је одлучујући фактор. Нови материјал Схандонг Танфенг, захваљујући свом дубоком процесу акумулације, показује значајне предности:
Процес жарења на високим{0}}температурама, побољшање отпорности на оксидацију:Танфенг Нев Материал уводи власнички -степен графитизације на високој температури након раста ЦВД-а, поправљајући дефекте решетке на зидовима цеви и подижући почетну температуру оксидације угљеничних наноцеви у ваздуху на изнад 480 степени, у потпуности испуњавајући захтеве високо-врхих пластичних{{3} високотемпературних материјала.
Крајње уклањање нечистоћа, смањење тачака осетљивости на киселине/алкалије:Циљајући аморфни угљеник и остатке металног катализатора који су најподложнији нападима у јаким киселим/алкалним срединама, Схандонг Танфенг користи вишеструке процесе пречишћавања како би стабилно контролисао садржај пепела унутар 0,5%. Без нечистоћа које „коче“, отпорност на корозију самих угљеничних наноцеви је потпуно ослобођена.
Прилагођене формулације{0}}отпорне на временске услове:За екстремне услове рада, Схандонг Танфенг не само да обезбеђује прах високе-стабилности, већ нуди и матичне мешавине угљеничних наноцеви са посебним третманом површинске пасивације, спречавајући локалне реакције током јаке киселинске/алкалне обраде, пружајући поуздану гаранцију материјала за врхунска-поља као што су ваздухопловство и хемијска анти-корозија.
Стабилност угљеничних наноцеви у екстремним окружењима показује јасан образац: „одлична отпорност на високе-температуре (без кисеоника-без кисеоника)/одлична јака отпорност на алкалије, али подложна окружењима која садрже високу{2}}температуру кисеоника- и јаком мешаном загревању киселина.“ Приликом одабира материјала битно је ускладити их према стварној температури обраде и хемијском окружењу. Ако тражите високо-квалитетне угљеничне наноцеви које одржавају структурну стабилност у захтевним условима рада, Схандонг Танфенг Нев Материал је, на основу својих производних предности високе кристалности и ниског броја дефеката, несумњиво изворни партнер коме можете веровати.