導電領域迎來新希望?彈性體行業也能入局?

石墨烯是目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米碳材料,石墨烯被稱為「黑色黃金」,是「新材料之王」,科學家甚至預言石墨烯將「徹底改變21世紀」。

與石墨烯行業,大部分公司虧損的狀況不同。國內的碳納米管行業經過多年的市場拼搏,也基本沒什麼政府扶持,但大都是盈利的,大的公司盈利過億,小的公司盈利上百萬。歷經新材料行業這麼多年的迭代變更,時代熱點大潮,大浪淘沙,碳納米管行業終於初步實現了產業化。

經過十多年的研發和推廣,在鋰電池行業中碳納米管作為導電劑,其效果非常明顯,使用已經越來越普及。除了動力電池,在數碼電池裡碳納米管導電劑也開始使用。碳納米管導電劑的添加量比傳統的炭黑導電劑大量減少,同時能使粘接劑的用量降低至原來的50%左右,對鋰離子電池有綜合的明顯好處。

2014-2022年中國碳納米管導電漿料市場規模分析及預測(萬噸)

(數據來源:高工產研鋰電研究所(GGII))


隨着鋰電池高鎳正極、硅基負極和固態電池等新技術應用規模擴大,碳納米管的應用會爆髮式增長,單是在鋰電池領域就會成為每年百億級的市場。

碳納米管在觸摸屏、晶體管、生物醫療、太陽能光伏電池、輪胎、燃料電池、藥物輸送、儲氫、高分子材料、電容器、複合材料等會有更廣闊市場,會持續突破多個百億級的市場,成為一個千億級市場的產業。

熱塑性聚氨酯 (TPU) 憑藉力學強度高、加工性能好和生物相容性能優良等特性,在電子、汽車、醫學等領域得到廣泛應用。將 TPU 與導電炭黑、石墨烯或碳納米管等進行熔融共混,可製備具有導電性能的複合材料。

什麼是碳納米管?

碳納米管(CNTs),又名巴基管,是一種具有特殊結構(徑向尺寸為納米量級,軸向尺寸為微米量級,管子兩端基本上都封口)的一維量子材料。

碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構成數層到數十層的同軸圓管。層與層之間保持固定的距離,約0.34nm,直徑一般為2~20 nm。

碳納米管作為一維納米材料,重量輕,六邊形結構連接完美,具有許多異常的力學、電學和化學性能。

近年來隨着碳納米管及納米材料研究的深入其廣闊的應用前景也不斷地展現出來,是材料科學領域的研究熱點之一。

TPU/碳納米管共混複合材料在航空領域的應用

航空輪胎是航空器起降時唯一與地面接觸的部件,一向被視為輪胎製造行業「皇冠上的明珠」。

將TPU/碳納米管共混複合材料加入航空輪胎面膠中使其具有具有抗靜電、高導熱、高耐磨、高抗撕裂等優點,以改善輪胎綜合性能,使飛機起飛和降落時輪胎產生的靜電荷能均勻傳至地面。同時更容易節省製造成本。


應用碳納米與高分子材料共混可獲得力學性能優良、導電性好、耐腐蝕和電磁屏蔽等新型複合材料。碳納米管聚合物複合材料被認為是傳統智能材料的替代物,在未來的應用範圍將會越來越廣泛。