Thử nghiệm trộn liên tục aramid với graphene

Nghiên cứu vật liệu mới là chủ đề nóng trong những năm gần đây. Một số nhà nghiên cứu đã kết hợp những đặc tính vượt trội của graphene và sợi aramid để cải thiện khả năng phân tán của graphene và nâng cao tính năng của polyme.

Aramid, được phát minh vào thập niên 1960, thường được sử dụng trong ngành sợi. Sợi aramid là vật liệu sợi công nghệ cao với những đặc tính nổi bật như độ bền siêu cao, mô đun cao, chịu nhiệt độ cao, kháng axit và kiềm, trọng lượng nhẹ. Độ bền của nó gấp 5–6 lần dây thép, độ dai gấp đôi dây thép, trong khi trọng lượng chỉ bằng khoảng 1/5 dây thép.

Sợi aramid có phạm vi ứng dụng rộng, từ tàu vũ trụ trong ngành hàng không vũ trụ, áo chống đạn quân sự đến những vật dụng hằng ngày như ốp điện thoại. Việc phát minh ra sợi aramid được xem là một cột mốc quan trọng trong lịch sử phát triển vật liệu.

Graphene ra đời muộn hơn, được hai nhà khoa học của Đại học Manchester phát hiện năm 2004 và nhờ đó giành giải Nobel năm 2010. Được mệnh danh là “vua vật liệu”, đây là vật liệu mới duy nhất cho đến nay trong tự nhiên có độ dày mỏng nhất, độ cứng cao nhất và khả năng dẫn nhiệt, dẫn điện tốt nhất. Ưu điểm của nó có thể tóm gọn là “mỏng hơn, nhẹ hơn” và “bền hơn, cứng hơn”: độ dày chỉ 0,335 nanomet, tức chỉ bằng 1/200.000 sợi tóc. Graphene đang được phổ biến và thử nghiệm trong nhiều lĩnh vực như thiết bị đeo thông minh, pin năng lượng mới và linh kiện điện tử.

Đây là một vật liệu carbon mới, trong đó các nguyên tử carbon sắp xếp chặt chẽ thành cấu trúc mạng tổ ong hai chiều đơn lớp. Sự xuất hiện của graphene đã lật đổ một quan niệm sai lầm tồn tại lâu nay trong giới khoa học: rằng không tinh thể hai chiều nào có thể tồn tại ổn định. Graphene — một tinh thể hai chiều — không chỉ tồn tại được ở nhiệt độ phòng mà còn tồn tại rất ổn định trong môi trường thông thường.

Thông qua việc trộn liên tục graphene và aramid, các nhà nghiên cứu mạnh dạn đổi mới, khám phá những ứng dụng mới trong lĩnh vực vật liệu mới, dẫn dắt sự phát triển của ngành. Gần đây, một viện nghiên cứu nổi tiếng của Trung Quốc đã tiến hành thử nghiệm trộn liên tục vật liệu graphene và aramid tại USEON.

Thiết bị thử nghiệm lần này là máy đùn dòng U+ (U2 Lab) của USEON, có đường kính trục vít khoảng 27 mm — một thiết bị đùn thí nghiệm rất phù hợp cho các viện nghiên cứu và trường đại học. USEON lấy “đổi mới sáng tạo dẫn dắt sản xuất cao cấp” làm sứ mệnh, hợp tác với nhiều trường đại học và viện nghiên cứu trong và ngoài Trung Quốc để cung cấp nền tảng thí nghiệm dùng chung cho nghiên cứu khoa học và đổi mới sáng tạo, góp phần nghiên cứu và phát triển vật liệu, quy trình mới, thúc đẩy sự phát triển bền vững trong tương lai.

Ngoài ra, máy đùn trục vít đôi của USEON còn đóng vai trò máy trộn liên tục với rất nhiều ứng dụng. Máy đã được sử dụng thành công trong một dây chuyền sản xuất 1.000 tấn cho đùn phản ứng aramid, và được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất bằng phương pháp đùn các loại keo chịu nhiệt độ cao, màng POE, chất trám kín cũng như vật liệu điện cực dương và âm trong ngành năng lượng mới.

Trên con đường đổi mới khoa học và công nghệ, đội ngũ USEON sẽ tiếp tục chú trọng từng chi tiết, theo đuổi sự chính xác và thích ứng với thay đổi. Bằng nỗ lực không ngừng, đội ngũ hướng tới mạnh dạn đổi mới, tối ưu hóa và vượt qua các quy trình sản xuất truyền thống. Từ kiểm soát chất lượng nguyên liệu đến pha chế và định lượng với độ chính xác cao, cho đến bảo vệ quy trình và thiết bị, đội ngũ luôn quan tâm đến từng chi tiết, góp phần vào sự trỗi dậy của ngành đùn Trung Quốc, đóng góp cho “Made in China” và ngành gia công nhựa toàn cầu.