Вуглецеві нанотрубки відзначаються унікальними характеристиками, зокрема, гарною електропровідністю, адсорбційними властивостями, здатністю акумулювати гази, хімічною та термічною стабільністю, великою міцністю при високих значеннях пружної деформації. Їх використовують у модифікованих конструкційних матеріалах, водневих акумуляторах, радіоелектроніці, мастилах, лаках і фарбах, а також у паливних елементах. Перспективи використання вуглецевих нанотрубок активно обговорюються в хімічному синтезі, біології та медицині.

Синтез вуглецевих нанотрубок

Вуглецеві нанотрубки можуть утворюватися шляхом згортання графітового листа або вирощуватися на основі каталізаторів з вуглецем. Для синтезу вуглецевих нанотрубок широко застосовується пірокарбон – однорідний порошок чорного кольору, який утворюється в результаті утилізації шин методом піролізу.

Проблеми подрібнення пірокарбону

Особливість процесу обробки пірокарбону для використання в синтезі нанотрубок полягає в тому, що його необхідно подрібнити до розміру частинок 3-7 мікрон, чого важко досягти за рахунок використання традиційних промислових млинів.

Технологія АВС у виробництві нанотрубок

Тому компанією Глоубкор була розроблена інноваційна технологія мікроподрібнення пірокарбону для одержання нанотрубок, яка реалізована в апаратах вихрового шару типу АВС.

Принцип роботи апаратів АВС базується на впливі вихрового шару феромагнітних частинок на оброблювану речовину в електромагнітному полі. Це призводить до виникнення потужних ударних навантажень високої частоти і сили, а також до тертя між частинками. Внаслідок цього не тільки руйнуються частки твердого матеріалу, у даному випадку пірокарбону, але й активується їхня поверхня, оскільки під дією цих механічних впливів деформуються кристалічні ґрати частинок.

Крім того, апарати вихрового шару концентрують величезну кількість енергії в обмеженому об’ємі, що дозволяє безпосередньо впливати на матеріал і змінювати його структуру. Тому застосування апаратів вихрового шару в процесі синтезу нанотрубок не обмежується подрібненням пірокарбону. Вони також можуть застосовуватися для активації каталізаторів, тобто збільшення активної маси каталізатора, яка бере участь у синтезі нанотрубок.

Переваги апаратів АВС

Крім універсальності – одночасного мікроподрібнення та активації речовин – апарат вихрового шару володіє й низкою інших переваг у порівнянні з традиційними промисловими млинами. Це компактність розмірів, простота обслуговування та експлуатації, низьке споживання потужності, а також легкість інтеграції в існуючі технологічні лінії по підготовці сировини для виробництва нанотрубок.