碳纳米管（CNT）凭借超高长径比、优异的导电导热性与力学性能，已成为新能源锂电池、电子导电浆料、水性功能涂料等领域的核心纳米功能填料。在动力电池赛道，随着高能量密度、快充技术路线的升级，碳管导电剂凭借更低添加量、更连续导电网络的优势，正逐步替代传统导电炭黑，成为高端电池的主流选择；在电子信息领域，柔性电路、电磁屏蔽、导热界面材料对碳管分散均匀度与纯度的要求也持续提升。

与此同时，环保政策趋严推动水性化工艺加速普及，水性碳管浆料因低 VOC、环境友好的特性，正逐步替代溶剂型体系成为行业主流。但碳管比表面积大、极易缠绕团聚，水性体系下分散难度进一步加剧，传统研磨工艺已难以同时满足超细细度、高纯度、批次稳定的多重要求，分散工序成为制约碳管浆料性能落地与量产效率的核心瓶颈。

当前水性碳管浆料制备过程中，行业普遍面临四大核心难题：

1.团聚体难解，细度难以达标

碳管纳米级尺寸与高长径比使其极易形成缠绕式硬团聚，传统高速分散机、普通砂磨机剪切强度不足，多次循环仍无法彻底打开团聚结构，浆料粒径大、分布宽，直接导致导电网络不连续，电池内阻升高、导电涂层方阻波动大，材料性能无法充分释放。

2.水性体系易引发金属污染
普通钢制辊筒、研磨介质在水性环境下易出现磨损腐蚀，造成金属离子溶出与碎屑脱落，污染碳管浆料。对于锂电、电子级高纯度应用场景，金属杂质会引发电池自放电、电子器件可靠性下降等风险，无法满足下游严苛的纯度标准。

3.多遍研磨效率低，溶剂挥发影响品质

为达到目标细度需反复研磨加工，生产周期长、能耗高；且水性浆料长时间敞口加工易导致水分挥发，造成浆料固含量波动、粘度上升，影响后续涂布、涂覆工艺的一致性，增加品控成本与报废率。

4.工艺稳定性差，放大生产难度高

传统设备间隙调节精度低，依赖人工经验操作，不同批次浆料细度差异明显；且实验室与量产设备的剪切场分布差异大，工艺参数难以线性复现，拉长新材料配方研发与量产落地周期。

解决方案

针对水性碳管浆料的分散痛点，我们使用ZYTR-50T精密三辊研磨机，搭配ZYMC-4000VS均质机完成前端预混工序，通过二级梯度研磨工艺实现碳管团聚体的高效解聚与超细分散。

方案核心依托三辊机高精度辊隙剪切原理，配合高纯氧化锆陶瓷辊面与微米级辊距调节能力，在全程无金属污染的前提下，仅需两道研磨即可将浆料细度降至亚微米级，完美适配锂电、电子级水性碳管浆料的实验室研发与小批量生产需求，兼顾分散效果、材料纯度与加工效率。

实验过程

客户名称：无锡某新材料公司

实验材料：添加碳管的水性浆料

实验设备：精密三辊机ZYTR-50T、刮板细度计、ZYMC-4000VS 均质机（预混用）

▲ 中毅科技 三辊研磨机ZYTR-50T

▲ 中毅科技 非介入式材料均质机ZYMB-4000VS

实验目的：通过三辊机精密研磨打散碳管团聚体，降低浆料颗粒细度，提升整体分散均匀性

实验步骤：

1. 初始预混

先使用 ZYMC-4000VS 均质机对碳管粉体与水性溶剂进行预混合，使碳管初步浸润并分散于溶剂中，完成初步解聚，测得初始浆料的基准粒径约为 50μm。

2. 二级研磨分散工艺

采用 ZYTR-50T 三辊机，通过梯度辊距设置二级分散工序，逐级细化碳管团聚体：

① 粗辊预磨阶段：辊距设置为 50-20μm，对预混浆料进行第一道研磨，初步打散大尺寸团聚体，完成物料均匀喂料与初步细化；

②  二次精磨阶段：辊距调整为 10-5μm，进行第二道精细研磨，利用辊筒间的高强度线剪切力彻底打开碳管缠绕结构，实现超细均一分散。 三辊机运行过程中出料均匀、无漏料现象，研磨后浆料状态细腻均一。

▲ 碳管研磨效果

3. 出料检测

采用刮板细度计对研磨完成的浆料进行细度检测，测得最终浆料细度稳定达到 7.5μm。

▲ 刮板细度计（检测图示）

结果分析与工艺优势

通过对比研磨前后的刮板细度检测数据，ZYTR-50T 三辊机对水性碳管浆料的分散效果显著，核心成果与工艺优势如下：

1. 超细研磨效率高，细度降幅显著

浆料初始粒径约 50μm，仅需两道研磨即可降至 7.5μm，细度降幅达 85%，可快速满足锂电、电子浆料对细度的核心要求；相比传统多遍循环研磨工艺，加工时长大幅缩短，生产效率显著提升，后续还可通过参数优化进一步挖掘细度潜力。

2. 少遍数加工，减少水性溶剂挥发

仅需二遍研磨即可达到目标细度，大幅减少浆料敞口加工时间，有效降低水性体系的水分挥发，避免浆料固含量、粘度出现异常波动，保障后续涂覆、涂布工艺的稳定性，减少品质异常与物料损耗。

3. 氧化锆辊面，杜绝金属离子污染

辊筒采用高纯氧化锆陶瓷材质，耐磨耐腐蚀，全程无金属部件与浆料直接接触，从根源杜绝水性体系下的金属离子溶出与碎屑污染，完美适配对纯度要求严苛的新能源电池、高端电子浆料等应用场景，保障材料电化学性能与产品长期可靠性。

4. 辊距精准可控，工艺可复现性强

设备支持微米级辊距精准调节，研磨参数可量化、可存储、可复现，批次间细度一致性高；同时工艺参数支持线性放大，可助力客户从实验室小试平稳过渡到量产阶段，缩短研发落地周期，降低试错成本。

应用前景

随着新能源与电子信息产业的持续升级，水性碳管功能材料的市场需求与品质标准同步攀升，ZYTR-50T 精密三辊研磨工艺在多个核心领域具备广阔的应用空间：

动力与储能锂电池领域 适配磷酸铁锂、三元体系电池的水性碳管导电浆料制备，高纯度、高分散的浆料可构建更连续的导电网络，降低电池内阻，提升快充性能与循环寿命，契合动力电池高能量密度、长循环的发展方向，同时适配水性粘结剂的环保工艺路线。

高端电子浆料领域 可应用于柔性电路、导电油墨、电磁屏蔽浆料、导热界面材料等电子级水性碳管浆料的研发与生产，低金属杂质、高均匀分散的特性可满足电子元器件高集成、高可靠性的加工要求，助力电子功能材料国产化品质升级。

水性功能涂料与复合材料领域 适配水性导电涂料、防静电涂层、导热复合材料等场景，高效分散工艺可充分释放碳管的功能特性，提升涂层导电、导热均匀性，同时契合水性化、低 VOC 的环保政策趋势，助力涂料、复合材料行业绿色转型。

新材料研发与小批量定制场景 设备操作简便、换料清洗快捷，物料损耗低，适配高校、科研院所及新材料企业的研发小试、小批量定制生产需求，可快速完成配方验证与工艺优化，加速新型碳管复合材料的技术落地与产品迭代。

中毅科技 ZYTR-50T 精密三辊机以 “高精度、高纯度、高效率” 为核心优势，为水性碳管浆料提供了成熟可靠的超细分散解决方案，不仅破解了当前行业的分散与污染难题，也为新能源、电子材料领域的工艺升级与产品迭代提供了坚实的装备支撑。