Основни характеристики
Супер сила и ултра леко тегло:Теоретичната якост е 100 пъти по -голяма от тази на стоманата, а плътността е само 1/6 тази на стоманата.
Изключителна електрическа и топлинна проводимост:Електрическата проводимост може да се конкурира с медта, а аксиалната топлопроводимост надвишава тази на диаманта.
Изключително голяма повърхност:полезен за адсорбция, катализа и съхранение на енергия.
Високо съотношение:Ефективно прехвърля натоварвания/енергия в композитни материали.
Химическа стабилност/модифициране:Повърхността може да бъде функционализирана, за да се подобри производителността.
Основни полета за приложение (с висока → ниска степен на индустриализация)
1. Литиево проводим агент на батерията (най -големият пазар):
Предимство:Много малко количество добавяне значително подобрява проводимостта на електрода, ефективността на скоростта, живота на цикъла и плътността на енергията (особено за бързо зареждане/високо енергийни батерии).
Текуща ситуация:Многостенни въглеродни нанотръби (MWCNT) доминират, а индустрията е най-зрялата (с Китай, водещ на пътя).
2.Полимерни композитни материали:
Предимства:Подобрява здравината/модула/здравината и дарява с проводима/термична проводимост/антистатични/електромагнитни свойства на екраниране.
Текуща ситуация:Основните фактори са предимно приложения от висок клас (спортно оборудване, автомобилни леки компоненти, електронни опаковки), дистрибуцията и разходите.
3. Кондуктивен филм и паста:
Предимства:Добра гъвкавост, подходяща за отпечатана електроника и гъвкави прозрачни електроди.
Текуща ситуация:Той служи като допълнение или алтернатива на ITO (особено в гъвкави приложения), с баланса на проводимост и прозрачност, както и разходите, които все още не са оптимизирани.
4. Проводникови материали:
Предимство:Значително повишава работата на топлинното разсейване на материалите и пластмасите на топлинния интерфейс.
Текуща ситуация:Търсенето на приложения за електронно разсейване на топлината от висок клас се увеличава и те често се комбинират с други пълнители. Проблемите с дисперсията и разходите са затрудненията.
5. Други области на проучване:
Сензори (газ/биологичен), емисии на полето (рентгенова тръба), адсорбционна филтрация, авангардна електронна/биологична медицинска прилагане (в етапа на изследване и разработки).
Основното предизвикателство
Разходи:Основното предизвикателство се крие в мащабното и евтино производство на материали с висока чист/структуриране (като полупроводникови едностенни тръби).
Дисперсия:Склонен към агломерация, трудно се разпръсква равномерно в матрицата, пряко влияещо на производителността.
Контрол на структурата и чистота:При мащабно производство е трудно да се контролира прецизно хиралността, диаметъра, дължината и да се отстранят примесите.
Свързване на интерфейс: В композитни материали якостта на свързване с матричния материал е от изключително значение.
EHS (здравето и безопасността на околната среда):Дългосрочните рискове за биологична безопасност и експозиция по време на производството и употребата трябва да се обърне внимание.
Стандартизация:Липса на унифицирани стандарти за продукти и методи за тестване.
Въглеродните нанотръби, с техните изключителни свойства, успешно са комерсиализирани в полета като литиеви батерии, проводими агенти и са показали голям потенциал в композитни материали, електроника и енергия. Цената, дисперсията и контролируемата подготовка са основните затруднения за текущата индустриализация. В бъдеще ще се търси по -обширно развитие чрез непрекъснато намаляване на разходите, пробиване на ключови технологии (като полупроводниково подготовка) и задълбочаващи приложения.