No.2ベストアンサー
- 回答日時:
カーボンは粒子なので、均一か不均一かは、どのスケールで物事を考えるかに影響を受けます。
分子オーダーで考えたら、どこまで練っても均一にはなりません。しかし、現実問題として、ここで問題にしている均一分散というのは、もう少し、マクロなところでの話なのでしょう。
樹脂やゴムにカーボンを混練し始めたときには、マクロ的にカーボンの多いところと少ないところが出来ています。混練物から少しずつサンプリングして、カーボン濃度のばらつきを測定すれば、均一化不均一かが分かります。
この操作を時間ごとに行い、混練時間とカーボン量のばらつきをグラフ化すると、この条件でどの程度の時間で均一化するかが分かります。
グラフ上で均一化したと思われるサンプルについて、TEMを測定するのが良いでしょう。
混練作業では、分散粒子に如何に剪断力を加えるかが大切です。
混練装置の種類や操作条件で剪断力は当然変化します。
また、材料の投入順序によっても変化します。
それ故、マスターバッチを作るなどの手法も利用されます。
混練装置や混練条件、投入順序を変化させて、先ほどのグラフを作成した場合、カーボン濃度のばらつきがなくなった状況でTEMを測定すると、きっと異なった画像が得られるでしょう。十分混練した終点でも、条件によって分散状態は異なるからです。
そして、その条件下では、それ以上には均一に分散できないと言うことを示しています。
TEMは、大きな武器になると思います。
No.1
- 回答日時:
参考になるかどうか分かりませんが…。
意外に赤外線を使った測定が有効なのではないでしょうか? 可視部は真っ黒でしょうが,赤外部はある程度抜ける可能性があると思います。透過 IR や散乱 IR の測定ができれば,混合の状況をある程度解析できると思います。
例えばカーボンのバンドギャップを 0.1 eV とすると,吸収端は通常の IR スペクトルの波数域に現れ,約 800 cm-1 位。これ以下の波数では一応は透明ということですが…。
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