Ultraschall-Rußdispersion

Ruß, auch Ruß genannt, ist ein leichtes, schwarzes, amorphes Kohlenstoffpulver, das durch unvollständige Verbrennung oder thermisches Cracken von Kohlenwasserstoffen-wie Erdölfraktionen und Kohlenteer-unter sauerstoffarmen Bedingungen-hergestellt wird. Als funktionelles Kohlenstoffmaterial mit weit verbreiteten industriellen Anwendungen ist es aufgrund seiner einzigartigen elektrischen Leitfähigkeit, Struktureigenschaften und physikalisch-chemischen Eigenschaften zu einem unverzichtbaren Schlüsseladditiv in der neuen Energiebranche geworden.

Löslichkeit von Ruß

Carbon Black ist ein schwerlösliches anorganisches Kohlenstoffmaterial. Unter normalen Bedingungen ist es in Wasser, Ethanol, Ölen und den meisten organischen Lösungsmitteln unlöslich und weist erhebliche hydrophobe Eigenschaften auf. Gewöhnlicher Industrieruß hat eine äußerst geringe Wasserlöslichkeit und löst sich bei Raumtemperatur nur in Spuren auf, mit einer Löslichkeit von weniger als 0,1 mg/ml; Nur speziell formulierter wasserlöslicher Ruß, der einer Oberflächenmodifizierung unterzogen wurde, kann eine gleichmäßige Dispersion in Wasser erreichen (obwohl er sich nicht wirklich auflöst). Ruß ist chemisch stabil und reagiert bei Raumtemperatur nicht mit sauren oder alkalischen Lösungsmitteln. Es weist eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit auf. Während der Verarbeitung wird es durch physikalische Dispersionsmethoden in das Substrat eingearbeitet und verhindert so Auflösung und Verlust.

Vorteile der Ultraschalldispersion von Ruß

Ruß weist von Natur aus eine starke Agglomerationstendenz auf; Aufgrund der interpartikulären Van-der-Waals-Kräfte bildet es leicht sekundäre und tertiäre Agglomerate, was eine gleichmäßige Verteilung in Lösungsmitteln oder Gummimischungen erschwert. Die Ultraschalldispersion nutzt hochfrequente Ultraschallwellen, um in flüssigen Medien einen Kavitationseffekt zu erzeugen, der sofort Mikrobläschen erzeugt und kollabieren lässt. Dieser Prozess erzeugt starke Scherkräfte, Aufprallkräfte und Turbulenzen, die die agglomerierte Struktur des Rußes aufbrechen. Im Vergleich zu herkömmlichen Dispergiermethoden wie mechanischem Rühren und Kugelmahlen bietet die Ultraschalldispergierung von Ruß mehrere wesentliche technische Vorteile.

Die durch Ultraschallwellen erzeugte Kavitationskraft wirkt direkt auf agglomerierte Rußpartikel und zersetzt fest gebundene nanoskalige Agglomerate präzise, ​​ohne dass eine übermäßige mechanische Zerkleinerung erforderlich ist. Bei dieser Methode werden Rußpartikel gleichmäßig auf ihre ursprüngliche Partikelgröße dispergiert, wodurch Partikelansammlungen und -klumpen effektiv verhindert und die Gleichmäßigkeit der Dispersion deutlich verbessert wird. Die resultierende Rußsuspension weist eine hohe Stabilität mit minimaler Tendenz zur Trennung oder Absetzung auf und sorgt so über einen langen Zeitraum für eine gleichmäßige Dispersion. Es eignet sich für hochpräzise Anwendungen wie leitfähige Schlämme und Beschichtungen für Lithium-Ionen-Batterien.

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