納米石墨
納米石墨粉是指石墨經(jīng)過(guò)超細(xì)微粉碎機(jī)粉碎,并通過(guò)納米級(jí)篩網(wǎng)篩選得到的石墨粉顆粒,具有層狀結(jié)構(gòu)。其粒徑通常在納米級(jí)別,具有高純度(通常在99%以上)、粒度小且均勻、表面活性高等特點(diǎn)。每層由碳原子以六方晶格排列,層間通過(guò)較弱的范德華力結(jié)合。與石墨烯(單層)不同,納米石墨粉通常由數(shù)層至數(shù)十層石墨堆疊構(gòu)成,兼具納米材料的量子效應(yīng)和石墨的固有特性。
?應(yīng)用領(lǐng)域及典型案例
1)能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化
- 鋰離子電池:作為負(fù)極導(dǎo)電添加劑(添加1%-5%可提升容量10%-20%),硅基負(fù)極包覆材料抑制體積膨脹。
- 超級(jí)電容器:與活性炭復(fù)合電極,比電容提升至200-300 F/g(純碳材料約150 F/g)。
- 燃料電池:催化劑載體(Pt/納米石墨體系),耐久性較傳統(tǒng)炭黑提高2-3倍。
2)先進(jìn)材料
- 高分子復(fù)合材料:5%添加量可使環(huán)氧樹(shù)脂導(dǎo)熱率從0.2提升至5 W/(m·K),用于5G基站散熱殼體。
- 金屬基復(fù)合材料:鋁基材料中添加3%納米石墨,耐磨性提高40%,用于航空航天軸承。
3)工業(yè)潤(rùn)滑與密封
- 高溫潤(rùn)滑脂(工作溫度-50℃至300℃),減少機(jī)械損耗15%-30%,應(yīng)用于風(fēng)電齒輪箱。
- 電纜生產(chǎn)中的潤(rùn)滑劑。
- 化肥工業(yè)催化劑生產(chǎn)中的脫模潤(rùn)滑劑。
4)新興領(lǐng)域
- 柔性電子:導(dǎo)電油墨(方阻<10 Ω/sq),用于可折疊屏幕電路印刷。
- 生物醫(yī)學(xué):藥物載體(負(fù)載率超80%)、生物傳感器電極材料。
市場(chǎng)前景
2023年全球市場(chǎng)規(guī)模約12億美元,預(yù)計(jì)2023-2030年CAGR達(dá)18.2%(Grand View Research數(shù)據(jù)),主要驅(qū)動(dòng)因素為電動(dòng)車(chē)滲透率(2030年預(yù)計(jì)超30%)、儲(chǔ)能需求(年增25%)、工業(yè)節(jié)能政策,其中亞太主導(dǎo),中國(guó)占全球產(chǎn)能60%以上。 歐美市場(chǎng)側(cè)重高端應(yīng)用(如Honeywell的航空復(fù)合材料、Cabot的導(dǎo)電劑),價(jià)格高出國(guó)產(chǎn)30%-50%。