Ydinominaisuudet
Supervahvuus ja erittäin kevyt paino:Teoreettinen lujuus on 100 -kertainen teräksestä, ja tiheys on vain 1/6 terästä .
Erinomainen sähkö- ja lämmönjohtavuus:Sähkönjohtavuus voi kilpailla kuparin, ja aksiaalisen lämmönjohtavuus ylittää timantin .,
Erittäin suuri pinta -ala:hyödyllinen adsorptiolle, katalyysille ja energian varastoinnille .
Korkea kuvasuhde:Siirtää tehokkaasti kuormia/energiaa komposiittimateriaaleissa .
Kemiallinen stabiilisuus/modifiointi:Pinta voidaan funktionalisoida parantamaan suorituskykyä .
Pääsovelluskentät (korkea → matala teollistumisaste)
1. litium -akun johtavaa ainetta (suurimmat markkinat):
Etu:Hyvin pieni määrä lisäystä parantaa merkittävästi elektrodin johtavuutta, nopeuden suorituskykyä, syklin käyttöiän ja energiatiheyttä (etenkin nopeaan lataamiseen/korkeaan energiaakuihin) .
Nykyinen tilanne:Moniseinäiset hiilinanoputket (MWCNT) hallitsevat, ja teollisuus on kypsin (Kiinan johtaessa tietä) .
2. polymeerikomposiittimateriaalit:
Edut:Parantaa lujuutta/moduulia/sitkeyttä ja tukee johtavaa/lämmönjohtavuutta/antistaattista/sähkömagneettisia suojaominaisuuksia .
Nykyinen tilanne:Pääosin huippuluokan sovellukset (urheilulaitteet, autojen kevyet komponentit, elektroninen pakkaus), jakelu ja kustannukset ovat keskeisiä tekijöitä .
3. Johtava elokuva ja liitä:
Edut:Hyvä joustavuus, sopiva tulostettuun elektroniikkaan ja joustaviin läpinäkyviin elektrodeihin .
Nykyinen tilanne:Se toimii lisäyksenä tai vaihtoehtona ITO: lle (etenkin joustavissa sovelluksissa), johtavuuden ja läpinäkyvyyden tasapainon kanssa sekä kustannukset, jotka ovat vielä optimoituja .
4. Lämpömohtava materiaali:
Etu:Parantaa merkittävästi lämpörajapintamateriaalien ja muovien lämmön hajoamisen suorituskykyä .
Nykyinen tilanne:Huippuluokan elektronisten lämmönpoistosovellusten kysyntä kasvaa, ja ne yhdistetään usein muihin täyteaineisiin . Dispersion ja kustannusten ongelmat ovat pullonkaulat .
5. muut tutkimusalueet:
Anturit (kaasu/biologinen), kenttäemissio (röntgenputki), adsorptiosuodatus, huippuluokan elektroniset/biologiset lääketieteelliset sovellukset (tutkimus- ja kehitysvaiheessa) .
Ydinhaaste
Maksaa:Ydinhaaste on korkean puhtaan/jäsenneltyjen materiaalien (kuten puolijohde yhden seinäisten putkien) laajamittaisessa ja edullisessa tuotannossa .
Dispersio:Altti agglomeraatiolle, vaikea levittää tasaisesti matriisiin, mikä vaikuttaa suoraan suorituskykyyn .
Rakenteen hallinta ja puhtaus:Laajamittaisessa tuotannossa on vaikea hallita tarkasti kiraalisuutta, halkaisijaa, pituutta ja poistamista .
Rajapinnan sitoutuminen: Komposiittimateriaalissa sidoslujuus matriisimateriaalilla on erittäin tärkeä .
EHS (ympäristöterveys ja turvallisuus):Pitkäaikaiset biologiset turvallisuus- ja altistumisriskit tuotannon ja käytön aikana on kiinnitettävä huomiota .
Standardointi:Yhtenäisten tuotestandardien ja testausmenetelmien puute .
Hiilinanoputket, joilla on poikkeukselliset ominaisuudet, ovat menestyksekkäästi kaupallistettuja kaltaisilla aloilla, kuten litiumin akun johtavia aineita, ja ne ovat osoittaneet suuria potentiaalia komposiittimateriaaleissa, elektroniikassa ja energiassa . kustannukset, leviäminen ja hallittavissa oleva valmistelu ovat tärkeimmät pullonkaulat nykyisen teollistumisen . -kohdassa. Teknologiat (kuten puolijohteiden valmistelu) ja syventävät sovellukset .