نانو لوله کربنی دی‌ اکسید تیتانیوم روتایل (10% وزنی CNTs)

معرفی نانو لوله کربنی دی‌ اکسید تیتانیوم روتایل (10% وزنی CNTs)

نانو لوله‌های کربنی اصلاح‌شده با سورفکتانت کاتیونیک با قطر خارجی >50 نانومتر، قطر داخلی 5 تا 15 نانومتر و طول 5 تا 20 میکرومتر و اندازه ذرات کروی دی اکسید تیتانیوم فاز روتایل حدود 100 تا 300 نانومتر تولید می شود.
اجزاء با مکانیزم جذب الکترواستاتیک به‌هم اتصال پیدا کرده اند تا کمپلکس یکنواخت و پایدار بسازند، ذرات دی اکسید تیتانیوم مانع از تجمیع CNTها می شوند و در نهایت محصولی خودپراکنده با مساحت سطح ویژه حدود 15.1 m²/g و مقاومت حجمی <5 Ω·cm به وجود می آید که به آسانی در آب، ایزوپروپانول، اتانول، n-butanol و NMP پراکنده شده و برای فرمولاسیون‌های پوششی صنعتی نیاز به تعادل بین رسانایی، مقاومت خوردگی و خواص مکانیکی مناسب دارد.

روش تولید نانو لوله کربنی دی‌ اکسید تیتانیوم روتایل

این محصول به روش جذب الکترواستاتیک تولید می شود:

◀️ CNT ها ابتدا با سورفکتانت کاتیونیک تیمار می‌شوند تا سطح مثبت بگیرند.

◀️ ذرات دی اکسید تیتانیوم روتایل به صورت طبیعی بار سطحی منفی یا ناحیه‌ای از الکترونگاتیویته دارند.

◀️ با مخلوط ‌سازی کنترل‌شده، بارهای مخالف موجب جذب سطحی TiO₂ به CNTها شده و یک بایندر فیزیکی الکترواستاتیک تشکیل می‌شود.

برخی از مزایای این روش عبارتند از:

⚜️ قابلیت اجرا در آب و حلال‌های رایج و در نهایت سهولت کاربری در فرمولاسیون‌های پوششی و مرکب.

⚜️ پراکندگی بهتر و جلوگیری از تجمع CNTها به سبب پوشش و جداسازی با ذرات TiO₂.

⚜️ شرایط عملیاتی ملایم؛نیاز کمتر به شرایط شیمیایی تهاجمی یا دمای خیلی بالا.

⚜️ قابلیت کنترل نسبت‌ها جهت تنظیم رسانایی و خواص مکانیکی بدون فرآیندهای پیچیده سطحی.

⚜️ حفظ خاصیت ساختاری CNT؛ برخلاف واکنش‌های کووالانسی، ساختار کروی/دیواره CNT تغییر شیمیایی پیدا نمی کند.

کاربردهای نانو لوله کربنی دی‌ اکسید تیتانیوم روتایل

📌 پوشش‌های ضد استاتیک و رسانا: زمانی که نیاز به رسانایی سطحی متوسط تا کم-متوسط است مانند جلوگیری از تجمع بار الکتریکی.

📌 صنایع زغال ‌سنگ و صنایع معدنی: کاربرد در محیط‌های سایشی و خورنده که نیاز به پوشش‌های مقاوم دارند.

📌 کامپوزیت‌ها و افزودنی‌های تقویتی: برای افزایش خواص مکانیکی و پخش بار در ماتریس‌های پلیمری/سرامیکی.

📌 پوشش‌ها: به ویژه پوشش‌های داخلی مخازن و تانک‌ها که نیازمند مقاومت خوردگی و خاصیت ضد سایش هستند.

📌 صنایع پتروشیمی و نفت و گاز: جهت پوشش لاینینگ مخازن، لوله‌ها و قطعات در معرض سیالات خورنده.

مزایای استفاده از نانو لوله کربنی دی‌ اکسید تیتانیوم روتایل

💠 سازگاری با حلال‌های صنعتی رایج: امکان بکارگیری در فرمولاسیون‌های پایه آب و حلال آلی را می‌دهد.

💠 پراکندگی خودبه‌خودی و سهولت فرمولاسیون: به علت ساختار خودآرایی الکترواستاتیک و سایز ذرات دی اکسید تیتانیوم محصول سریعا و یکنواخت در حلال‌ها پراکنده می‌شود.

💠 قابلیت تنظیم رسانایی: با افزایش درصد CNT می‌توان رسانایی را بالا برد؛ درنتیجه می‌توان میان نیاز به رسانایی و خواص سطحی توازن برقرار کرد.

💠 حفظ خواص CNT: زیرا اتصال عمدتاً فیزیکی/الکترواستاتیک است، خواص الکتریکی و مکانیکی CNT کمتر تحت تأثیر واکنش شیمیایی قرار می‌گیرد.

💠 تعادل عملکرد و هزینه: با داشتن CNT تنها 10 wt%، هزینه در مقایسه با فرمولاسیون‌های با CNT بالاتر کمتر است و رسانایی و خاصیت مکانیکی قابل ‌قبولی عرضه می‌دهد.

💠 مقاومت خوردگی و ضد سایش قوی: به‌عنوان یک پوشش فیزیکی و جداکننده بین CNTها کاربرد دارد و موجب افزایش مقاومت پوشش نهایی در برابر خوردگی و سایش می شود.

سخن پایانی

این محصول ترکیبی مبتکرانه از خواص مکانیکی و الکتریکی نانو لوله‌های کربنی با پایداری شیمیایی و مقاومت خوردگی دی ‌اکسید تیتانیوم روتایل است. طراحی آن بر پایه جذب الکترواستاتیک موجب ساختاری یکنواخت، پایدار و خود پراکنده شده است که در فرمولاسیون‌های صنعتی گوناگون، مخصوصا پوشش‌های مقاوم به سایش و خوردگی، کارایی بی نظیری داشته باشد.
این محصول علاوه براینکه قابلیت پراکندگی عالی در حلال‌های رایج و پایه آبی را دارد، با درصد پایین CNT توانسته هزینه ای مقرون به صرفه و ویژگی‌های ضد ‌استاتیک و مکانیکی مناسبی عرضه کند. برهمین اساس، برای پروژه‌هایی که نیاز به تعادل بین عملکرد، ماندگاری و صرفه اقتصادی دارند، انتخابی قابل اعتماد و تاثیرگذار است.
☎️ درصورتی که نیاز به کسب اطلاعات بیشتر درباره این محصول دارید و یا جهت ثبت سفارش متناسب با نیازتان با تیم پشتیبانی آیدانانو در تماس باشید.