A diferença no processo de produção de nanotubos de carbono afeta diretamente os cenários de aplicação e o posicionamento de mercado do produto .
I . Comparação de indicadores principais dos processos convencionais
Os quatro principais processos têm focos diferentes nos principais indicadores:
Capacidade e custo:O método de rachaduras catalíticas é classificado em primeiro lugar com uma única capacidade de 500 toneladas/ano, e o custo por tonelada é de 150, 000 yuan, que é a primeira escolha para a produção em massa; O método CVD tem uma capacidade anual de 100 toneladas por unidade, adequada para produção de escala média; O método de descarga de arco e o método de evaporação a laser têm baixa capacidade e alto custo e são usados principalmente para pequenos lotes de produtos de ponta .
Pureza e consumo de energia:O método de descarga de arco tem uma pureza de 99 . 9% após a purificação, mas o consumo de energia excede 100, 000 graus/ton; O método de rachadura catalítica tem uma pureza de 85%-95%, e o consumo de energia está dentro de 20, 000 graus/ton, com excelente desempenho de custo; O método de evaporação a laser tem uma pureza de 60%-80%, o que requer processamento adicional.
Controle estrutural: o método CVD pode controlar com precisão o diâmetro do tubo (5-50 nm) e o arranjo; O método de craqueamento catalítico tem uma ampla distribuição de diâmetros de tubo (20-100 nm), mas pode atender às necessidades através da triagem .
II . Seleção de processo para cenários de aplicativos
Diferentes campos têm lógica clara para a seleção de processos:
Pasta condutiva para baterias de lítio:90% usa nanotubos de carbono com paredes com várias paredes produzidas por rachaduras catalíticas, que são de baixo custo e podem formar uma rede condutiva eficiente .
Dispositivos eletrônicos de ponta:Nanotubos de carbono de parede única produzidos pela evaporação a laser e descarga de arco são usados em transistores de efeito de campo, telas flexíveis, etc . devido à sua alta condutividade .
Materiais compostos: Produtos com uma proporção de mais de 1000 pelo método CVD são usados no aeroespacial; Os produtos picados pelo método de rachadura catalítica são usados em campos civis, como pneus de automóvel devido às suas vantagens de custo .
III . Inovação do processo e direção de desenvolvimento
A indústria está rompendo com gargalos através da inovação:
Inovação do Catalisador:Os catalisadores bimetálicos de ferro-molibdênio reduzem as temperaturas da reação, consumo de energia e defeitos .
Purificação de baixa energia:A tecnologia de extração de CO₂ supercrítica reduz o consumo ácido e alcalino e está sendo gradualmente industrializado .
Doping in situ:Os nanotubos de carbono dopados são gerados diretamente na reação CVD, e a condutividade é aumentada 2 vezes .
No futuro, à medida que os processos de baixo e alta pureza maduros, os nanotubos de carbono serão mais amplamente utilizados em novas energia, fabricação de ponta e outros campos .