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化工巨头掀起碳纳米管制造热

本文摘要:碳纳米管具备无法解释的物理化学性能,由于其独有的金属或半导体导电性、极高的机械强度、储氢能力、导电能力和较强的微波吸收能力,上世纪90年代初一经找到,即受到物理、化学和材料科学界以及高新技术产业部门的很大推崇。世界各国皆在制取和应用于方面投放大量的研发力量,希望能攻占该技术领域的制高点。*将近一段时间以来,许多化工公司无论规模大小,都更加寄予厚望碳纳米管的应用于前景,争相改建碳纳米管生产线。

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碳纳米管具备无法解释的物理化学性能,由于其独有的金属或半导体导电性、极高的机械强度、储氢能力、导电能力和较强的微波吸收能力,上世纪90年代初一经找到,即受到物理、化学和材料科学界以及高新技术产业部门的很大推崇。世界各国皆在制取和应用于方面投放大量的研发力量,希望能攻占该技术领域的制高点。*将近一段时间以来,许多化工公司无论规模大小,都更加寄予厚望碳纳米管的应用于前景,争相改建碳纳米管生产线。

各路公司争相投资拜耳材料科技公司2007年9月在坐落于瑞士和德国的边境线上的Laufenburg镇新建了一条碳纳米管生产线,从而使其碳纳米管的生产能力提升到60吨/年。该公司碳纳米管全球业务负责人马丁·施密特回应:“我们对碳纳米管的应用于前景十分有信心,并相信碳纳米管市场是一个可体现创意精神、具备相当大快速增长机会的领域。这条新的生产线运营一段时间后,我们还将再行辟一个生产能力更大的碳纳米管生产厂。

到2009年底,公司碳纳米管的总生产能力将扩至200吨/年。”他还透漏,拜耳材料科技公司还有更大的碳纳米管生产计划,如果市场拓展成功,公司将再行辟一套生产能力约3000吨/年的碳纳米管生产线。其他化工公司也大力地投身这一领域,如法国化工公司阿科玛于2006年1月份,在法国的西南部建设了一套生产能力为10吨/年的碳纳米管实验装置。

除了大的化工公司投身于这一行业之外,一些小公司也在此领域占据了一席之地。如英国托马仕雯(ThomasSwan)公司在碳纳米管生产行业中就很出名;另一个小企业是比利时的Nanocyl公司,它*将近刚竣工一套生产能力为40吨/年的碳纳米管生产线。结构独有应用于前景辽阔碳纳米管之所以引人注目,在于其本身具备的特例特性:质量重、强度大、导热性及导电性能十分好。

由于具备独有的电子结构和物理化学性质,碳纳米管在各个领域中的应用于引发工业界的普遍注目。在材料科学领域,由于碳纳米管的长度是其直径的几千倍,被称作“超级纤维”。它的强度比钢低100倍,但密度只有钢的六分之一。

利用碳纳米管可以做成高强度碳纤维材料。而用其做成的复合材料不仅力学性能优良,而且抗疲劳、材料尺寸平稳、滑动性能也不俗,在土木、建筑、海洋工程等方面未来将会取得大量用于。

由于碳纳米管壁能被某些化学反应所“沉淀”,因而它们在模具生产方面可大显身手。只要用金属灌满碳纳米管,然后把碳层腐蚀掉,才可获得导电性能十分好的纳米尺度的导线。此外,利用碳纳米管作为锂离子电池的负极和负极,可以缩短电池寿命,提高电池的充放电性能。

碳纳米管还被指出是生产新一代平面显示屏的好材料。用于具备高度定向性的单壁碳纳米管作为电子发送到材料,不但可以使屏幕光学更加明晰,而且可以延长电子到屏幕之间的距离,从而做成更加厚的电视机。

在能源科学方面,碳纳米管也具有普遍的应用于。碳纳米管可以在较低的气压下存储大量的氢元素,利用这种方法做成的燃料不但安全性性能低,而且是一种清洁能源,在汽车工业领域将不会有辽阔的发展前景。

碳纳米管还可用作多种高科技领域。如用它作为强化剂和导电剂可生产性能优良的汽车防水件;用它做到催化剂载体可明显提升催化剂的活性和选择性;碳纳米管较强的微波吸取性能,使它可作为吸收剂制取隐形材料、电磁屏蔽材料或暗室吸波材料等。守住先机成本是关键制取碳纳米管一般有三种方法:电弧静电法、激光激光法和催化剂化学气相沉积法(CVD)。

电弧静电法和激光激光法制得的产物中,碳纳米管皆与其他形态的碳产物并存,分离出来提纯艰难,收率较低,且无法规模化。CVD法具备工艺简单、成本低、纳米管规模不易掌控、长度大、收率较高等优点,沦为当前各公司花大力气研究的重点。近几年来,随着工艺技术水平的提升及生产规模的不断扩大,CVD法碳纳米管的生产成本大幅度减少,国际市场上售价也从1999年的200美元/克左右降到目前的50美元/克以下。

近年来,全球碳纳米管市场仍然以40%的速度快速增长,不过,其未来市场仍具备不确定性。施密特称之为,如果碳纳米管的成本和售价今后几年需要大大减少,该产品的应用领域将不会更加甚广。

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而如果碳纳米管的成本无法减少的话,不致影响其更进一步的发展与应用于。因此,公司不管大小,只要需要研发出更低成本的碳纳米管生产技术,就可以抢占市场先机,在这个市场上占据更大份额。


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