Kernefunktioner
Superstyrke og ultra-letvægt:Den teoretiske styrke er 100 gange stål, og densiteten er kun 1/6 af stål .
Fremragende elektrisk og termisk ledningsevne:Elektrisk ledningsevne kan konkurrere med kobber, og den aksiale termiske ledningsevne overstiger diamanten .
Ekstremt stort overfladeareal:gavnlig for adsorption, katalyse og energilagring .
Høj aspektforhold:Effektivt overførsler/energi i sammensatte materialer .
Kemisk stabilitet/modificering:Overfladen kan funktionaliseres for at forbedre ydelsen .
Hovedapplikationsfelter (med høj → lav industrialiseringsgrad)
1. Lithium -batteri ledende middel (det største marked):
Fordel:En meget lille mængde tilsætning forbedrer elektrodens ledningsevne, hastighedspræstation, cyklusliv og energitæthed (især for hurtig opladning/højenergibatterier) .
Nuværende situation:Multi-væggede carbon nanorør (MWCNTS) dominerer, og industrien er den mest modne (med Kina, der er førende) .
2. polymerkompositmaterialer:
Fordele:Forbedrer styrke/modulus/sejhed og giver ledende/termisk ledningsevne/anti-statisk/elektromagnetiske afskærmningsegenskaber .
Nuværende situation:Overvejende avancerede applikationer (sportsudstyr, automobile lette komponenter, elektronisk emballage), distribution og omkostninger er de vigtigste faktorer .
3. ledende film og pasta:
Fordele:God fleksibilitet, velegnet til trykt elektronik og fleksible gennemsigtige elektroder .
Nuværende situation:Det fungerer som et supplement eller alternativ til ITO (især i fleksible applikationer) med balancen med ledningsevne og gennemsigtighed samt omkostninger, der endnu ikke er optimeret .
4. varmledende materiale:
Fordel:Forbedrer signifikant varmeafledningens ydeevne af termiske interfacematerialer og plast .
Nuværende situation:Efterspørgslen efter avancerede elektroniske varmeafledningsprogrammer øges, og de kombineres ofte med andre fyldstoffer . Problemerne med spredning og omkostninger er flaskehalsen .
5. Andre efterforskningsområder:
Sensorer (gas/biologisk), feltemission (røntgenrør), adsorptionsfiltrering, banebrydende elektroniske/biologiske medicinske anvendelser (i forsknings- og udviklingsstadiet) .
Kerneudfordringen
Koste:Kerneudfordringen ligger i den store og lave omkostningsproduktion af højrulhed/strukturerede materialer (såsom halvleder-enkeltvæggede rør) .
Spredning:Tilbøjelig til agglomerering, vanskelig at ensartet spredes i matrixen, der direkte påvirker ydelsen .
Strukturkontrol og renhed:I storstilet produktion er det vanskeligt at nøjagtigt kontrollere chiralitet, diameter, længde og fjerne urenheder .
Interface -binding: I sammensatte materialer er bindingsstyrken med matrixmaterialet af største betydning .
EHS (miljømæssig sundhed og sikkerhed):Langvarig biologisk sikkerhed og eksponeringsrisici under produktion og brug skal være opmærksom .
Standardisering:Mangel på samlede produktstandarder og testmetoder .
Carbon nanotubes, with their extraordinary properties, have successfully been commercialized in fields such as lithium battery conductive agents, and have shown great potential in composite materials, electronics, and energy. Cost, dispersion, and controllable preparation are the main bottlenecks for current industrialization. In the future, more extensive development will be sought by continuously reducing costs, Breaking gennem nøgleteknologier (såsom halvlederforberedelse) og uddybning af applikationer .