碳纳米管材料市场研究报告

碳纳米管材料市场研究报告简版2014年Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved在线 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved关于我们：1.新材料在线®平台（www.xincailiao.com)是专注于新材料产业的研究、咨询、服务平台和门户网站，提供最佳的新材料行业咨询信息和研究报告，依托门户网站优势提供宣传平台和交流平台，依托专业的团队和资源提供最佳的新材料解决方案。2.《碳纳米管材料市场研究报告》版权归新材料在线®平台所有，欢迎转载、传播、分享，并请注明出处：新材料在线（或）www.xincailiao.com。3.新材料在线公众号是新材料最有影响力的微信账号！新材料在线®平台每日会发布新材料最新的资讯，定期发布新材料相关的行业研究报告，请关注我们的官方微信公众号:xincailiaozaixian(新材料在线）, 获得最新的资讯和活动。请扫描官方微信公众号 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved什么是纳米材料何为纳米？1nm=10-9m，相当于头发直径的6万分之一。尺度范围在1~100nm，且呈现出与常规材料有显著差别的特殊物理化学效应的材料称之为纳米材料。头发直径碳纳米管红血细胞大肠埃希氏菌艾滋病病毒血红蛋白 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved什么是纳米材料按照维度，纳米材料可分为：零维纳米材料：量子点一维纳米材料：纳米线、碳纳米管二维纳米材料：石墨烯三维纳米材料：富勒烯量子点（零维）纳米线（一维）石墨烯（二维）富勒烯（三维）碳纳米管（一维） Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved什么是碳纳米管（CNT）碳纳米管，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2~20nm。★1991年，日本NEC公司基础研究实验室的电子显微镜专家饭岛(Iijima)博士意外发现了碳纳米管（Carbon nanotube)。饭岛澄男（SumioIijima)简介国际著名电镜学家和纳米材料科学家，现任日本名古屋名城大学教授。1939年5月出生于日本1968年获得日本东北大学博士学位2009年受聘清华大学名誉教授2010年当选为日本学士院院士2011年当选为中国科学院外籍院士。 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved碳纳米管性能碳纳米管作为一维纳米材料，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。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved碳纳米管详细性能CNT性能力学性能热学性能光学性能电学性能①高模量和高强度；②抗拉强度50～200GPa，是钢的100倍；③密度是钢的1/6；④碳纳米管的硬度与金刚石相当；⑤拥有良好的柔韧性，可以拉伸；⑥碳纳米管的熔点很高，预计3652-3697°C①长度方向导热性能好；②垂直方向导热性能差；③CNTs有着较高的热导率取决于其管径和管壁的螺旋角①管径大于6mm时，CNTs导电性能下降；②管径小于6mm时，CNTS具有良好导电性能①CNTs具有良好光学性能 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved碳纳米管分类按石墨片层数按结构特征按导电性质按管壁缺陷按外形单壁碳纳米管（SWCNTs）多壁碳纳米管（MWCNTs）扶手椅形纳米管（armchair form）锯齿形纳米管（zigzag form）手性纳米管（chiral form）金属型碳纳米管（n-m=3k(k为整数)）半导体型碳纳米管（n-m=3k±1）完善碳纳米管含缺陷碳纳米管直管型碳纳米管束Y型蛇型......单层碳纳米管多层碳纳米管 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved碳纳米管应用碳纳米管复合材料导电塑料电磁干扰屏蔽材料隐形材料能源领域储氢材料锂离子电池超级电容器场发射管传感器由于碳纳米管具有优良的电学和力学性能，被认为是复合材料的理想添加相，在纳米复合材料领域有着巨大的应用潜力。同时，碳纳米管在新能源，传感器，超级电容器，场发射管等领域也得到广泛应用。 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved碳纳米管产业链分析上游原材料烃类含碳氧化物下游应用领域......惰性气体H2催化剂辅助原料电弧放电法CVDCNTs复合材料电子设备传感器新能源............ Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved碳纳米管制备工艺①石墨电弧放电法（已用于工业化生产）②化学气相沉积法（已用于工业化生产）③激光蒸发（烧蚀）法④等离子体法碳纳米管制备工艺碳纳米管制备方法评价标准①管径均匀且结构可控②纯度高、成本低③连续批量生产⑤增强等离子热流体化学蒸气分解沉积法PE-HF-CVD⑥热解聚合物法（化学热解法）⑦离子（电子束）辐射法⑧催化裂解法⑨电解法 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved碳纳米管制备工艺石墨电弧放电法（已用于工业化生产）：能大规模制备、但杂质较多需后续处理基本原理：电弧室充惰性气体保护，两石墨棒电极靠近，拉起电弧，再拉开，以保持电弧稳定。放电过程中阳极温度相对阴极较高，所以阳极石墨棒不断被消耗，同时在石墨阴极上沉积出含有碳纳米管的产物。理想的工艺条件：氦气为载气气压60—50Pa电流60A～100A电压19V～25V电极间距1 mm～4mm产率50％。Iijima等生产出了半径约1nm的单层碳管。★电弧区温度非常高，碳纳米管缺陷较多 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved碳纳米管制备工艺化学气相沉积法（已用于工业化生产）：能大规模制备、但杂质较多需后续处理 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved碳纳米管专利分析165362447573574788880987149216591497200420052006200720082009201020112012201320142013年，中国碳纳米管专利年申请量已达到1659篇，并且每年还在迅速增长 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved碳纳米管专利分析目前国内碳纳米管专利申请，清华大学和富士康摇摇领先其他单位，其中富士康有1090篇，清华大学有922篇。1090922211198153151131125119118 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved碳纳米管市场分析来源：nanowerk，新材料在线预计到2016年，碳纳米管市场规模将达到11亿美元，年复合增长率（2010-2016）为10.3%；2016年，碳纳米管的产能将达到12806吨，年复合增长率（2010-2016）超过30%250031413993519769019258128062010201120122013201420152016预计到2016年，碳纳米管产能将达到12806吨 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved碳纳米管市场分析由于碳纳米管具有优良的电学和力学性能, 被认为是复合材料的理想添加相。碳纳米管作为加强相和导电相，在纳米复合材料领域有着巨大的应用潜力。目前大约有69%的碳纳米管用于复合材料领域。复合材料4.729亿美元, 69%电子产品0.685亿美元, 10%新能源0.548亿美元, 8%其他0.891亿美元, 13%来源：nanowerk，新材料在线 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved碳纳米管市场分析目前，碳纳米管主要由日本昭和电工、美国CNano公司、比利时Nanocyl公司和德国拜耳材料科学四家垄断，共占了全球66%的市场份额。昭和电工, 20%CNano, 20%Nanocyl S.A, 16%拜耳材料科学, 10%其他, 34%来源：nanowerk，新材料在线 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved碳纳米管企业分析来源：新材料在线产品类型生产商产能（吨）生产工艺国家单壁碳纳米管Unidym,Inc（ArrowheadResearch子公司）1.5HiPco美国东丽Toray Industries, Inc1.5CCVD日本三菱丽阳MitsubishiRayon Co. Ltd.1.2CVD日本SouthWestNanoTechnologiesInc.1.0CoMoCAT美国Kleancarbon,Inc1.0CVD加拿大多壁碳纳米管ShowaDenko K.K 昭和电工500CCVD日本CNanoTechnology Limited500CCVD美国NanocylS.A400CCVD比利时Bayer MaterialScienceAG260CCVD德国深圳市纳米港有限公司200中国ArkemaInc50CCVD法国Hyperion Catalysis International,Inc50CVD美国目前碳纳米管企业的产品以多壁碳纳米管为主，基本上都是化学气相沉积法制备碳纳米管 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved碳纳米管企业分析（国内）深圳市纳米港有限公司①是国内最早从事碳纳米管开发和生产的高科技企业②年生产能力为200吨③亚洲最大碳纳米管生产企业之一北京天奈科技有限公司①总部位于美国加州圣塔克莱拉②北京设立先进的研发与生产的设施③世界上最大的碳纳米管生产线，年产500吨中科时代纳米材料中心①单壁碳纳米管生产能力已达到100kg/a②多壁碳纳米管生产能力已达到100T/a深圳市贝特瑞纳米科技有限公司①深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司全资子公司天津富纳源创科技有限公司①富士康全资子公司苏州第一元素纳米技术有限公司 Copyright © 2014 SEIR Co., Ltd. All Rights Reserved碳纳米管未来展望1、碳纳米管的可控制备：直径、长度、结构......；2、大面积定向碳纳米管阵列合成；3、CNT的功能化：1）共价功能化2）非共价功能化A：端口功能化B：侧壁功能化C：表面活化剂功能化D：聚合物功能化E：内腔功能化★例子：在航天事业中，利用碳纳米管制造人造卫星的拖绳，不仅可以为卫星供电，还可以耐受很高的温度而不会烧毁。未来有望用碳纳米管打造太空电梯，你的飞天梦想将像坐电梯一样简单 碳纳米管未来展望未来有望用碳纳米管打造太空电梯，你的飞天梦想将像坐电梯一样简单 微信公众号：xincailiaozaixian新浪微博：新材料在线官微Email:service@xincailiao.com官方微博新材料在线® 免责声明新材料在线®