単層カーボンナノチューブ (SWCNT) は、力学および電気伝導性および熱伝導性における優れた性能を特徴としています。これは、ナノエレクトロニクス、複合材料、エネルギー貯蔵、センサー、導電性フィルムなどを含む複数の最先端技術分野における重要な材料です。
それにもかかわらず、最初の触媒の調製と成長から、その後の粉砕、精製、分散、スラリーの製造に至るまで、プロセスのすべてのステップに注意が必要であり、最終製品の品質に大きな影響を与えます。
これに応えて、高せん断流体処理で 10 年の専門知識を持つ SGN は、SWCNT 成長装置と自動スラリー生産ラインを組み合わせたソリューションを提供し、お客様に統合されたワンストップ SWCNT ソリューションを提供します。
SWCNTの多様な応用
SWCNT のナノメートルレベルの直径、高い L/D 比、優れた電気的、機械的、熱的性能により、その用途は実験室から大規模産業まで拡大しています。純度、分布、その他のパラメータに対する要求は分野によって異なるため、ワンストップ生産ラインを設計する前にこれらの要求を理解する必要があります。
1. エネルギー貯蔵
リチウムイオン電池、スーパーキャパシタ、リチウム硫黄電池などのデバイスでは、SWCNT が導電性添加剤または電極材料として機能し、高効率の導電ネットワークを形成することで、性能とサイクル寿命が向上します。
導電率:
SWCNT は優れた導電性を持っているため、少量の添加 (≦0.5 wt%) で浸透ネットワークを形成します。
分散：
SWCNT は均一に分散させることができるため、凝集体による不均一な電気抵抗を回避できます。
適合性:
SWCNTスラリーは安定であり、コーティングとして適しています。
2. 複合材料の強化
構造機能統合複合材料では、SWCNT は基材の導電性と強度を向上させるための強化フィラーとして使用されます。典型的な用途には、航空、軽量車両、電磁シールド材料が含まれます。
L/D 要件:
SWCNT は L/D 比 (>1000) が高く、ネットワーク構築に有利です。
表面特性:
SWCNT の表面改質により基材との密着性が向上します。
分散：
SWCNT は均一に分散させることができるため、凝集体による不均一な電気抵抗を回避できます。
3. 電子センサー
SWCNT は、電界効果トランジスタ、論理回路、ガスセンサー、バイオセンサー、フレキシブル電子デバイスなどに使用できます。
純度管理:
金属不純物含有量が 50 ppm 未満の SWCNT を製造でき、産業上の要件を満たします。
長さ：
SWCNT 成長の長さ分布は制御可能です。
溶剤処理:
SWCNTは溶剤法加工に適しており、印刷用途に適しています。
成長からスラリー製造までのフルプロセスソリューション
SGN のワンストップ ソリューションは、SWCNT の成長から高せん断分散、超高圧均質化までのすべてのステップをカバーしており、電池スラリー製造、複合材料、ナノコーティング、パイロットスケール試験などのさまざまな状況に安定して適用できます。
SWCNT生産ライン01
CVD SWCNT成長装置
粉末は SWCNT の起源であり、その品質が製品の性能を決定します。しかし、現在の業界は一般に、一貫性のない粉末品質と低い生産効率という課題に直面しています。
SGN は、均一な供給と優れたバッチ間の一貫性を保証する多段階超音波噴霧供給システムを備えた、SWCNT 成長用の幅広い特殊装置を提供しています。
この装置は CT4 準拠の工業グレードの防爆機能を備えており、エネルギーコストが低く、耐用年数が長くなります。複数のインテリジェントな安全対策 (酸素レベル、温度、圧力の検出、ガス漏れ保護など) が装備されています。出口により、動作を中断することなく連続的に材料を収集できます。
SWCNT製造ライン02
SWCNTスラリー製造ライン
スラリーの製造工程では、粉体が浮遊して凝集物を形成することが多く、分散が不均一になり製品が不安定になり、その後の塗布に影響を及ぼします。
SGNは、これらの問題を効果的に解決する、予混合と超高圧均質化を統合した全自動生産ラインを提供します。
予備混合段階では、超高圧均質化段階に進む前に、粉末を湿らせ、凝集物を粉砕します。これにより、微細で均一、安定しており、保管が容易な最終製品が得られ、SWCNT スラリー製造における課題を克服します。
