1991年，日本NEC 公司的電子顯微鏡專家 S.Iijima在觀察石墨電弧設(shè)備中產(chǎn)生的富勒烯時，在陰極表面沉積物中意外地發(fā)現(xiàn)了具有管狀結(jié)構(gòu)的納米碳[1]，即現(xiàn)在很受推崇的碳納米管(CNTs)。從結(jié)構(gòu)上看碳納米管是由一層或者多層石墨層片按照一定螺旋角卷曲而成的、直徑為納米量級的圓柱殼體。碳納米管因其具有較高的長徑比，以及獨特的機械、物理、化學(xué)性能，引起了科學(xué)家們極大的興趣，在儲能器件電極材料、復(fù)合材料、吸附分離、催化等諸多領(lǐng)域進行了大量研究。目前，碳納米管較具潛力的應(yīng)用是在電子和復(fù)合材料領(lǐng)域。 在電子領(lǐng)域，它可作為超級電容器、電子傳感器、場發(fā)射平面顯示器、鋰離子電池等的制造材料; 在復(fù)合材料領(lǐng)域，它可應(yīng)用于聚合物、金屬、陶瓷等新型復(fù)合材料的制備。同時，碳納米管在催化劑領(lǐng)域也獲得了深入的研究和應(yīng)用，另外還可作為特殊的吸附劑應(yīng)用于環(huán)境修復(fù)及燃料汽車氫的儲存等。

  由于碳納米管之間存在著比較強的范德華力，導(dǎo)致很容易纏繞在一起或者團聚成束，嚴重制約了碳納米管的應(yīng)用。如何提高碳納米管的分散性成為目前迫切需要解決的問題。物理法是比較常用的分散碳納米管的方法，超聲法是一種物理方法，常在實驗室內(nèi)使用，但這種方法存在分散不完全，容易造成碳納米管損傷，無法連續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)等問題。

  邁克孚微射流?均質(zhì)設(shè)備是一種利用高壓微射流技術(shù)實現(xiàn)納米材料分散的精密裝備。邁克孚供應(yīng)的微射流高壓均質(zhì)設(shè)備利用成熟穩(wěn)定的液壓增壓技術(shù)，在柱塞泵的作用下將液體或固液混懸物料增壓，憑借準確的壓力調(diào)節(jié)使物料壓力增壓到20Mpa至300Mpa之間設(shè)定的壓力值。被增壓的物料，射向具有固定幾何形狀的金剛石微通道并產(chǎn)生超音速微射流，超音速微射流物料在特定幾何通道內(nèi)受到每秒千萬次的物理剪切、對撞、空穴效應(yīng)、急劇壓力降等物理作用力，從而實現(xiàn)納米材料的分散。

  目前，已有相關(guān)利用高壓微射流進行碳納米管分散的研究。例如，Luo等[2][3]開發(fā)了結(jié)合高壓微射流與超聲波方法大規(guī)模生產(chǎn)碳納米管分散體的技術(shù)，研究了這兩種不同工藝處理的swcnts分散體的加工-結(jié)構(gòu)關(guān)系，并在同一框架內(nèi)方便地進行了比較。利用超離心機方法，同時拉曼散射、光致發(fā)光光譜進行表觀特征分析，證明了微射流處理提高了swcnts束的分散效率。Estrada等[4]在碳納米管的特性和制造過程中使用微射流的分散方式，研究了影響碳納米管負載樹脂導(dǎo)電性的各種參數(shù)。結(jié)果表明，碳納米管負載樹脂可以被納入用于承載應(yīng)用的常規(guī)復(fù)合材料中，并提供電磁干擾屏蔽。

  近日，有客戶在邁克孚進行了碳納米管分散測試，取得理想的效果。

  參考文獻

  [1] Lijima. s. Helical microtubes graphitic cabon[J]. Nature, 1991, 354(6348): 56-58.

  [2] Luo S, Wang B, Tao L. Combined Microfluidization and Ultrasonication process for high throughput and large-scale production of SWCNT dispersions: American Society for Composites: 25th Technical Conference, 2010[C].

  [3] Luo S, Liu T, Wang Y, et al. Combined microfluidization and ultrasonication: a synergistic protocol for high-efficient processing of SWCNT dispersions with high quality[J]. Journal of Nanoparticle Research, 2016,18(8).

  [4] Estrada H, Lee L S, Trovillion J, et al. A comparison of electrical properties of carbon nanotube-loaded resins[J]. International Journal of Computational Methods and Experimental Measurements, 2015,3(2):89-100.