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多壁碳納米管導電劑分散性檢測:低場核磁技術(shù)破解行業(yè)難題
點擊次數(shù):110 更新時間:2025-07-23

在電池、電子漿料等工業(yè)領(lǐng)域,多壁碳納米管導電劑的分散性是決定產(chǎn)品性能的 “命脈"。分散均勻的碳納米管能構(gòu)建高效導電網(wǎng)絡(luò),提升材料導電性與穩(wěn)定性;而分散不良則會導致局部團聚,引發(fā)性能衰減。然而,傳統(tǒng)檢測手段難以精準評估分散性,低場核磁技術(shù)憑借獨-特優(yōu)勢,成為行業(yè)檢測新手段 。


傳統(tǒng)檢測手段的 “致命短板"

目前主流的多壁碳納米管分散性檢測方法,均存在難以規(guī)避的局限性,無法滿足工業(yè)生產(chǎn)對精準性、高效性的需求。

激光粒度儀:受粘度制約,難現(xiàn) “真實狀態(tài)"

激光粒度儀通過顆粒對光的散射特性分析粒度分布,但其結(jié)果嚴重依賴樣品粘度。當導電漿料粘度較高時,顆粒布朗運動受阻,散射信號失真,無法反映真實分散狀態(tài)。更關(guān)鍵的是,該方法需離線取樣檢測,無法原位分析生產(chǎn)過程中的漿料狀態(tài),易因樣品轉(zhuǎn)移、預處理破壞原始分散結(jié)構(gòu),導致檢測結(jié)果 “失真"。

粘度法:間接推斷,準確度堪憂

粘度法通過測量漿料粘度間接判斷分散性,認為分散越好粘度越高。但實際中,粘度受溫度、固含量、添加劑等多重因素影響,僅靠粘度變化無法精準關(guān)聯(lián)碳納米管的分散狀態(tài)。例如,相同分散度下,不同批次漿料的粘度可能因溫度波動出現(xiàn)顯著差異,導致誤判,屬于 “間接且粗糙" 的檢測方式。

SEM/TEM:視野局限,難窺 “全貌"

掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)通過觀察微觀形貌判斷分散性,但二者視野極?。ㄍǔH數(shù)微米至數(shù)十微米),而碳納米管團聚可能呈 “局部分布"。若取樣區(qū)域恰好避開團聚體,易得出 “分散良好" 的錯誤結(jié)論,代表性嚴重不足,難以反映整體漿料的分散水平。


低場核磁技術(shù):以 T2 信號 “解碼" 分散性

低場核磁技術(shù)的出現(xiàn),徹-底打破了傳統(tǒng)檢測的局限。其基于氫核(1H)的核磁共振現(xiàn)象,通過分析漿料中氫質(zhì)子的弛豫行為,直接量化多壁碳納米管的分散狀態(tài),核心在于T2 弛豫時間與分散性的強關(guān)聯(lián)性。

多壁碳納米管表面具有大量活性位點,會吸附漿料中的水分子或有機介質(zhì)(含氫質(zhì)子)。當碳納米管分散均勻時,比表面積大,吸附的氫質(zhì)子被 “牢牢束縛" 在表面,運動受限;而當分散不良、出現(xiàn)團聚時,比表面積小,更多氫質(zhì)子處于 “自由狀態(tài)",可自由運動。

低場核磁設(shè)備通過施加低頻磁場,激發(fā)氫質(zhì)子產(chǎn)生共振信號,再檢測其弛豫衰減過程(T2 弛豫時間)。這一信號直接反映氫質(zhì)子的運動自由度,與碳納米管的分散性形成精準關(guān)聯(lián):

T2 越長:說明漿料中 “未束縛的自由氫質(zhì)子" 占比高,碳納米管團聚嚴重,比表面積小,分散性差;

T2 越短:表明 “被碳納米管表面束縛的氫質(zhì)子" 更多,碳納米管分散均勻,比表面積大,分散性好。

相比傳統(tǒng)方法,低場核磁技術(shù)以 “直接、量化、原位" 的優(yōu)勢,為多壁碳納米管導電劑分散性檢測提供了標準化解決方案,推動行業(yè)從 “經(jīng)驗判斷" 邁向 “數(shù)據(jù)驅(qū)動" 的精準生產(chǎn)時代。


應用案例:

多壁碳納米管導電劑分散性檢測:低場核磁技術(shù)破解行業(yè)難題