什么是纳米碳管
纳米碳管(CNT),管状的纳米级石墨晶体,是单层或多层石墨片围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝纳米级管,每层的C是SP2杂化,形成六边形平面的圆柱面。
碳纳米管同样也有天然产出的碳晶特性。使纳米碳管成为人们认知的碳原子材料。科学发现自然,自然验证科学。
延伸阅读
碳纳米管有什么用途
氢气被很多人视为未来的清洁能源。但是氢气本身密度低,压缩成液体储存又十分不方便。碳纳米管自身重量轻,具有中空的结构,可以作为储存氢气的优良容器,储存的氢气密度甚至比液态或固态氢气的密度还高。适当加热,氢气就可以慢慢释放出来。研究人员正在试图用碳纳米管制作轻便的可携带式的储氢容器。 在碳纳米管的内部可以填充金属、氧化物等物质,这样碳纳米管可以作为模具,首先用金属等物质灌满碳纳米管,再把碳层腐蚀掉,就可以制备出最细的纳米尺度的导线,或者全新的一维材料,在未来的分子电子学器件或纳米电子学器件中得到应用。有些碳纳米管本身还可以作为纳米尺度的导线。这样利用碳纳米管或者相关技术制备的微型导线可以置于硅芯片上,用来生产更加复杂的电路。 利用碳纳米管的性质可以制作出很多性能优异的复合材料。例如用碳纳米管材料增强的塑料力学性能优良、导电性好、耐腐蚀、屏蔽无线电波。使用水泥做基体的碳纳米管复合材料耐冲击性好、防静电、耐磨损、稳定性高,不易对环境造成影响。碳纳米管增强陶瓷复合材料强度高,抗冲击性能好。碳纳米管上由于存在五元环的缺陷,增强了反应活性,在高温和其他物质存在的条件下,碳纳米管容易在端面处打开,形成一个管子,极易被金属浸润、和金属形成金属基复合材料。这样的材料强度高、模量高、耐高温、热膨胀系数小、抵抗热变性能强。 碳纳米管还给物理学家提供了研究毛细现象机理最细的毛细管,给化学家提供了进行纳米化学反应最细的试管。碳纳米管上极小的微粒可以引起碳纳米管在电流中的摆动频率发生变化,利用这一点,1999年,巴西和美国科学家发明了精度在10-17kg精度的“纳米秤”,能够称量单个病毒的质量。随后德国科学家研制出能称量单个原子的“纳米秤”。
碳纳米管五大供应商
1.天奈科技
江苏天奈科技股份公司 ( Jiangsu Cnano Technology Co.,Ltd.)成立于2011年,于2019年9月25日上海证券交易所科创版挂牌上市(代码:688116)。主要从事纳米碳管材料及相关产品的研发、生产及销售是一家具有自主研发和创新能力的高新技术企业。也是国内最大的CNT生产企业。
产能:2021年:4万吨、2022E:10万吨、2023E:15万吨。
2.青岛昊鑫
成立于2012年,2018年被道氏技术收购。依托青岛当地丰富的石重矿资源,关和技大明累,开发出宏星高效、性规优异的石案魔碳纳米管制备技术,大大降低了高端材料的生产成本,推动了石墨烯、碳纳米管等高端新材料的大规模民用化发展。
产能:2021:2.5万吨、2022E:4万吨、2023E:7万吨
3.三顺纳米
成立于2011年,2020年被卡博特收购。是一家碳纳米材料研发制造商,集碳纳米材料的设计研发、生产制造与销售为一体,主要产品包括碳纳米管与石墨烯材料,产品广泛应用于二次锂电池导电剂、工程塑料与透明导电膜制造领域。
2020年具有年产2000吨碳纳米管粉体及年产13,000吨碳纳米管导电浆料产能。
4.集越纳米
成立于2014年,从事电池填充纳米导电材。2018年底1.2万吨。
5.德方纳米
深圳市德方纳米科技股份有限公司(股票代码:300769)创建于2007年1月,是一家致力于锂离子电池核心材料的研发、生产和销售的国家高新技术企业。公司的核心产品是纳米磷酸铁锂,广泛应用于新能源汽车、储能系统等领域。公司总部位于深圳市南山区,并在广东佛山、云南曲靖建有大型研发和生产基地。
年产 300 吨碳纳米管粉体及年产 4500 吨碳纳米管导电浆料产能。
6.无锡东恒
无锡东恒新能源科技有限公司成立于2011年8月,注册资本5704.7253万元,拥有无锡、南通两大生产基地,是国内领先应用于锂电池领域的碳材料制造商之一,专注于碳纳米管导电材料、高性能炭黑及石墨烯材料的研发、生产和销售。
纳米碳管导热原理
原理是碳纳米管具有良好的传热性能,CNTs具有非常大的长径比,因而其沿着长度方向的热交换性能很高,相对的其垂直方向的热交换性能较低,通过合适的取向,碳纳米管可以合成高各向异性的热传导材料。
另外,碳纳米管有着较高的热导率,只要在复合材料中掺杂微量的碳纳米管 ,该复合材料的热导率将会可能得到很大的改善。
什么是碳纳米管
碳纳米管是一种纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,具有许多异常的力学、电学和化学性能。
又名巴基管,是一种具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级,管子两端基本上都封口)的一维量子材料。
碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离,约0.34nm,直径一般为2~20 nm。
根据碳六边形沿轴向的不同取向可以将其分成锯齿形、扶手椅型和螺旋型三种。其中螺旋型的碳纳米管具有手性,而锯齿形和扶手椅型碳纳米管没有手性。
1991年日本NEC公司的饭岛纯雄首次利用电子显微镜观察到中空的碳纤维,直径一般在几纳米到几十个纳米之间,长度为数微米,甚至毫米,称为“碳纳米管”。
正是由于饭岛的发现才真正引发了碳纳米管研究的热潮和近十年来碳纳米管科学和技术的飞速发展。按照石墨烯片的层数,可分为:单壁碳纳米管,多壁碳纳米管。
碳纳米管潜在用途十分诱人:可制成极好的微细探针和导线、性能颇佳的加强材料、理想的储氢材料。
它使壁挂电视进一步成为可能,并在将来可能替代硅芯片的纳米芯片和纳米电子学中扮演极重要的角色,从而引发计算机行业革命。