De hechting van geleidende koolstofnanobuisjespasta is over het algemeen goed en kan verder worden verbeterd door formuleringsontwerp en procesoptimalisatie. Uit het laatste onderzoek blijkt dat de adhesie van een geoptimaliseerde geleidende pasta van koolstofnanobuisjes klasse 0 kan bereiken (het hoogste niveau in de kruis-cut-test). Bij geleidende lijmtoepassingen kan het toevoegen van 0,19 gew.% koolstofnanobuisjes de afpelsterkte met 82% verhogen. Het gebruik van een tussenlaagproces (dunne-laag-onderelektrode) kan de hechtingsprestaties van CNT's effectief verbeteren en een betrouwbaar ohms contact vormen. De nationale norm GB/T 33818-2017 "Carbon Nanotube Conductive Paste" vermeldt adhesie expliciet als een belangrijke testindicator. De belangrijkste factoren die de hechting beïnvloeden zijn onder meer de keuze van het harsbindmiddel, de dispersietoestand en de deeltjesgrootte van de pasta (kleiner dan of gelijk aan 2 μm is optimaal). Shandong Tanfeng New Material heeft deelgenomen aan de formulering van de groepsstandaard T/CAQI 423-2025 "Carbon Nanotube Composite Conductive Paste for Lithium-ion Batteries", en het hoogwaardige koolstofnanobuisjespoeder biedt grondstofgarantie voor uitstekende hechting.
1. Definieer eerst de norm: hoe definieert de nationale norm "hechting"?
De nationale norm GB/T 33818-2017 "Carbon Nanotube Conductive Paste" noemt hechting als een belangrijk testitem. Veelgebruikte testmethoden in de industrie zijn onder meer de cross-cut-test (GB/T 9286) en de 3M tape-peeltest.
"Adhesie" is geen subjectief gevoel; het heeft duidelijke testnormen en -methoden.
Volgens de nationale norm GB/T 33818-2017 "Carbon Nanotube Conductive Paste" is hechting een van de negen kernpunten voor het testen van de kwaliteit van koolstofnanobuisjes geleidende pasta. De andere omvatten viscositeit, elektrische geleidbaarheid, thermische stabiliteit, waterbestendigheid, temperatuurbestendigheid, slagvastheid, enz.
Gebruikelijke hechtingstestmethoden in de industrie:
| Testmethode | Testprincipe | Oordeel Standaard | Toepasselijke scenario's |
|---|---|---|---|
| Kruis-snijtest (GB/T 9286) | Snijd een kruis-rooster met een mes en verwijder het vervolgens met tape | Kwaliteit 0=snijranden volledig glad; Graad 5=peeling van grote oppervlakken | Harde substraten |
| 3M Tape 90 graden trektest | Trek de tape in een hoek van 90 graden ten opzichte van de coating | Geen peeling=gekwalificeerd | Membraanschakelaars, zilverpastacircuits |
| Cross-Snijtester | Snij een raster met een kruis-cut-tester en verwijder het vervolgens met tape | Peelinggebied<5% = qualified | Algemeen doel |
Op het specificatieblad van een geleidende zilverpasta met koolstofnanobuisjes van industriële-kwaliteit wordt expliciet vermeld: "Gebruik 3M 600-tape, trek de zilveren lijn in een hoek van 90 graden en er mag geen sprake zijn van loslaten." Dit is de gebruikelijke beoordelingsnorm in de sector voor "gekwalificeerde" adhesie - eenvoudig, direct en zonder dubbelzinnigheid.
Voor flexibele elektronicatoepassingen omvatten hechtingstests ook herhaalde buig- en schuurtests om de duurzaamheid van de coating onder dynamische gebruiksomstandigheden te evalueren.
2. Experimentele gegevens: hoe hoog kan de adhesie van geleidende pasta van koolstofnanobuisjes daadwerkelijk bereiken?
Na optimalisatie van de formulering kan de hechting van geleidende koolstofnanobuisjes klasse 0 bereiken (het hoogste niveau in de cross-cut-test); in geleidende lijmen kunnen koolstofnanobuisjes de afpelsterkte met wel 82% verhogen.
2.1 Laatste onderzoek: Adhesie kan graad 0 bereiken
Een onderzoek uit 2023 gepubliceerd inChemische industrie in Guangdongsystematisch de formulering van een op koolstof-gebaseerde samengestelde geleidende pasta geoptimaliseerd. De onderzoekers gebruikten natriumcarboxymethylcellulose (CMC) als bindmiddel in plaats van traditionele harsen, gebruikten polyvinylpyrrolidon (PVP) als dispergeermiddel en gebruikten een grafeen/koolstof nanobuiscomposiet als geleidend vulmiddel.
Testresultaten:
| Parameter | Waarde |
|---|---|
| Weerstand | Zo laag als 0,009 Ω·cm |
| Hechting | Graad 0 (hoogste niveau in cross-cut-test) |
Wat betekent graad 0?De cross{0}}cut-test verdeelt de hechting in graden 0-5. Graad 0 staat voor "de snijranden zijn volledig glad, zonder afbladderen aan de randen van het raster" - dit is een perfecte score in de hechtingstest.
2.2 Geleidend kleefveld: CNT’s verhogen de afpelsterkte met 82%
Een onderzoek uit 2025 gepubliceerd inZonne-energiematerialen en zonnecellenonderzocht systematisch het effect van koolstofnanobuisjes op de fotovoltaïsche elektrisch geleidende lijmen (ECA's).
Belangrijkste gegevens:
| CNT-toevoegingsbedrag | Verandering in schilsterkte | Conclusie |
|---|---|---|
| 0,05 gew.% | Geen significante verandering | Er is sprake van een drempeleffect |
| 0,19 gew.% | +82% | Verzadigingswinstpunt bereikt |
| >0,19 gew.% | Verminderende opbrengsten | Een hogere toevoeging vermindert de effectiviteit |
Uit het onderzoek bleek dat er een 'gouden venster' bestaat voor de toevoeging van CNT - te laag is ineffectief, te hoog leidt tot afnemende opbrengsten. Het bestaan van een drempelconcentratie betekent dat voor elk specifiek systeem nauwkeurige optimalisatie vereist is, in plaats van eenvoudigweg 'hoe meer, hoe beter'.
2.3 Veldemissieapparatuur: tussenlaagproces verbetert de hechtingsprestaties
Een onderzoek uit 2013 gepubliceerd inActa Photonica Sinicaontwikkelde een "geïntegreerd koude-kathode"-proces: tussen de zilveren onderelektrode en de koolstofnanobuisjeslaag werd een dunne-laag onderelektrode met daarin koolstofnanobuisjes toegevoegd als tussenlaag.
Testresultaten:
| Parameter | Verbetering |
|---|---|
| Schakel-veldsterkte in | 2,11 V/μm → 1,68 V/μm (20% reductie) |
| Maximale emissiestroom | 905 μA → 1866 μA (106% toename) |
| Hechtingsprestaties van CNT's | Effectief verbeterd |
| Ohms contact | Betrouwbaar |
Uit het onderzoek bleek dat de aanwezigheid van de tussenlaag de hechtsterkte tussen CNT's en het substraat aanzienlijk verbeterde, waardoor een stabiele lichtsterkte behouden bleef, zelfs na continu gebruik gedurende meer dan 10 dagen.
3. Beïnvloedende factoren: welke factoren bepalen de hechtingsprestaties?
De vier kernfactoren die de hechting van geleidende koolstofnanobuisjes beïnvloeden, zijn: selectie van bindmiddel, CNT-dispersietoestand, deeltjesgrootte van de pasta en uithardingsproces.
3.1 Bindmiddel is de "kern van hechting"
Het bindmiddel is de meest directe factor die de hechting bepaalt:
| Aspect | Details |
|---|---|
| Traditionele keuzes | Epoxyhars, acrylhars, polyurethaan |
| Geoptimaliseerde oplossing | Het gebruik van natriumcarboxymethylcellulose (CMC) in plaats van traditionele harsen kan de hechting verbeteren |
| Lijmcombinatie | Op water-gebaseerde flexibele harskleefstoffen kunnen de vezelhechting en de weerstand tegen hitteveroudering verbeteren |
3.2 CNT-verspreidingsstaat
CNT's zijn zeer gevoelig voor agglomeratie als gevolg van Van der Waals-krachten. - Agglomeraten veroorzaken ongelijkmatige interne spanningen in de coating en worden zwakke punten voor hechting.
| Dispersie staat | Effect op hechting |
|---|---|
| Goede spreiding | CNT's zijn gelijkmatig verdeeld in de matrix en vormen een versterkingseffect van een "ankerpunt". |
| Slechte spreiding | Agglomeraten vormen spanningsconcentratiepunten en de coating laat gemakkelijk los van deze punten |
3.3 Deeltjesgrootte van de pasta
Uit onderzoek is gebleken dat het beheersen van de deeltjesgrootte van de pasta door middel van malen cruciaal is:
| Stap | Gemiddelde deeltjesgrootte |
|---|---|
| Eerst slijpen | Ongeveer 2 µm |
| Tweede maal | Ongeveer 500 nm |
Pasta's met fijnere deeltjesgroottes kunnen gemakkelijker een betere vezelhechting bereiken.
3.4 Uithardingsproces
Uithardingstemperatuur, tijd en verwarmings-/koelsnelheid hebben allemaal invloed op de uiteindelijke hechting:
| Probleem | Gevolg |
|---|---|
| Onder-uitharding | Bindmiddel onvolledig vernet, slechte hechting |
| Over-uitharding | Het bindmiddel veroudert en wordt bros, de coating scheurt gemakkelijk |
Snelle referentietabel voor factoren die de hechting beïnvloeden
| Factor | Optimale richting | Beginsel |
|---|---|---|
| Bindmiddeltype | CMC, epoxy, hars op water-basis | Bepaalt de grensvlakhechtsterkte tussen coating en substraat |
| CNT-verspreidingsstaat | Uniform, geen agglomeratie | Vormt een uniforme spanningsverdeling |
| Deeltjesgrootte plakken | Kleiner dan of gelijk aan 2 μm (kleiner dan of gelijk aan 500 nm is beter) | Kleinere deeltjes vullen gemakkelijker de microscopisch kleine deeltjes van het substraat |
| Uithardingsproces | Nauwkeurig controleren volgens de specificaties van het bindmiddel | Zorgt voor volledige verknoping |
4. Toepassingsscenario's versus hechtingsvereisten
Verschillende toepassingsscenario's hebben verschillende vereisten voor hechting. - Lithiumbatterij-elektroden zijn "ingebedde" typen, die synergie met actieve materialen vereisen; geleidende coatings zijn 'oppervlakte'-types, waarbij directe binding met het substraat vereist is.
| Toepassingsscenario | Substraat | Hechtingsvereiste | Testmethode | Typische vereiste |
|---|---|---|---|---|
| Lithiumbatterij-elektrode | Aluminiumfolie/koperfolie | Synergie met actieve materialen, niet gevoelig voor poedervorming | Elektrode-afpelsterktetest | Praktijk in de industrie |
| Geleidende coating/EMI-afscherming | PET-folie, kunststof | Kruis-snijproef Graad 0-1 | Cross-snijtester + 3M-tape | Geen peeling wanneer er met 3M-tape in een hoek van 90 graden aan wordt getrokken |
| Geleidende vezels | Polyester, nylon | Slijtvast-bestendig, was-bestendig | Schuurtest, wastest | Lijmcombinatie verbetert de hechting |
| Membraanschakelaars | PET, PC | Kruis-snijproef Graad 0 | 3M tape 90 graden trektest | "Geen peeling" |
| Kathoden voor veldemissie | Glazen substraat | Hechtingsprestaties + ohms contact | Huidige stabiliteitstest | Continu gebruik gedurende meer dan 10 dagen |
| Geleidende inkt/3D-printen | PI-film, glas | Glad oppervlak, geen peeling | Peel-test | Kan kapotte circuits repareren |
Een belangrijk onderscheid:Bij toepassingen met lithiumbatterijen wordt de hechting van geleidende pasta met koolstofnanobuisjes weerspiegeld als de afpelsterkte van de elektrode - de bindingssterkte tussen de actieve materiaallaag en de stroomcollector nadat de pasta op aluminium/koperfolie is aangebracht, gedroogd en gekalanderd. Het is vergelijkbaar met het concept van "hoe stevig de coating aan het substraatoppervlak kleeft", maar het testobject en de normen zijn iets anders.
5. Nieuw materiaal Shandong Tanfeng: standaardzetter + grondstoffenleverancier van hoge-kwaliteit
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. levert niet alleen hoog-zuiver koolstofnanobuisjespoeder, maar heeft ook intensief deelgenomen aan de formulering van de groepsstandaard 'Carbon Nanotube Composite Conductive Paste for Lithium-ion Batteries', waardoor het een van de normzetters is in de geleidende pasta-industrie.
De hechting van geleidende pasta van koolstofnanobuisjes begint met hoog-zuivere, goed-gedispergeerde grondstoffen voor koolstofnanobuisjes.
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. is precies de kernkracht stroomopwaarts van deze industriële keten. De productvoordelen komen rechtstreeks overeen met de hechtingsbehoeften:
| Voordeel Afmeting | De kracht van Tanfeng nieuw materiaal | Betekenis voor hechting |
|---|---|---|
| Standaard instelling | Deelgenomen aan het opstellen van groepsnorm T/CAQI 423-2025 | Definieert kwaliteit vanuit de standaardbron; hechting is een belangrijke indicator van de norm |
| Productmatrix | Volledig assortiment SWCNT/DWCNT/MWCNT | Verschillende buisdiameters beschikbaar, geschikt voor verschillende bindersystemen |
| Productzuiverheid | Groter dan of gelijk aan 98%, stabiele batches | Minder onzuiverheden → betere dispersie → verbeterde hechting |
| Voorbereidingsproces | CVD-methode met nauwkeurige controle | Smalle buisdiameterverdeling, goede consistentie, verminderde agglomeratie |
Het hoog{0}}zuivere koolstofnanobuisjespoeder van Tanfeng New Material biedt een ideale grondstofgarantie voor stroomafwaartse fabrikanten van geleidende pasta's. Wanneer pastafabrikanten in hun formuleringen "Graad 0-adhesie" nastreven, is het uitgangspunt een partij goed-gedispergeerde, hoog-zuivere grondstoffen van koolstofnanobuisjes - en dit is precies het expertisegebied van Tanfeng New Material.
Samenvatting: Snelle referentietabel voor kernadhesiegegevens van geleidende pasta met koolstofnanobuisjes
| Kernvraag | Antwoord | Gegevensbron |
|---|---|---|
| Hoe hoog kan de hechting bereiken? | Graad 0 (hoogste niveau in cross-cut-test) na optimalisatie van de formulering | 2023 Chemische industrie in Guangdongstudie |
| In hoeverre kunnen CNT's de hechting verbeteren? | Het toevoegen van een geschikte hoeveelheid van 0,19 gew.% verhoogt de afpelsterkte van de geleidende lijm met 82% | ScienceDirect-onderzoek uit 2025 |
| Vereist de nationale norm dit? | GB/T 33818-2017 vermeldt hechting als een belangrijk testitem | Nationale standaard |
| Wat zijn de testmethoden? | Kruis-snijtest (GB/T 9286), 3M tape 90 graden trektest | Industriestandaard |
| Wie heeft meegewerkt aan het vaststellen van de norm? | Shandong Tanfeng New Material nam deel aan het opstellen van T/CAQI 423-2025 | Groep standaard |
Samenvatting van één-zin:De hechting van geleidende pasta met koolstofnanobuisjes is over het algemeen goed (kan graad 0 bereiken) en kan verder worden verbeterd door het bindmiddel, de dispersietoestand en de deeltjesgrootte van de pasta te optimaliseren. Het toevoegen van een geschikte hoeveelheid CNT's aan geleidende lijmen kan de hechting aanzienlijk verhogen (tot 82%). Als een van de industriestandaarden biedt het hoogwaardige CNT-poeder van Shandong Tanfeng New Material 'bron-niveaugarantie' voor uitstekende hechting.