納米材料有哪些
產(chǎn)業(yè)洞察 2023-11-09 05:53:17 中金普華產(chǎn)業(yè)研究院
納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍（1-100nm）或由該尺度范圍作為基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的材料，具有優(yōu)異的物理、化學(xué)、機(jī)械、光學(xué)、電子等性能，廣泛應(yīng)用于電子信息、新能源、生物醫(yī)藥、建筑化工、服裝紡織、節(jié)能環(huán)保、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)等領(lǐng)域。2023年，隨著納米材料的生產(chǎn)技術(shù)的改良及下游需求的增加，納米材料的市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)了較快的增長(zhǎng)趨勢(shì)，預(yù)計(jì)達(dá)到2031億元。本文將介紹2023年中國(guó)納米材料的主要種類及其應(yīng)用領(lǐng)域。
一、碳納米管
碳納米管 (CNT)是目前中國(guó)已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn)應(yīng)用的主要納米材料之一，作為一種新型的碳結(jié)構(gòu)材料，其微觀外形呈同軸圓管狀，管壁為數(shù)層呈正六邊形結(jié)構(gòu)的碳原子。碳納米管具有高的強(qiáng)度、韌性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、光學(xué)性等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于鋰電池、超級(jí)電容器、太陽(yáng)能電池、場(chǎng)發(fā)射顯示器、傳感器、復(fù)合材料等領(lǐng)域。2023年，碳納米管的需求量達(dá)到490萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)15%。
二、石墨烯
石墨烯 (Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一個(gè)碳原子厚度的二維碳納米材料。石墨烯被譽(yù)為“新材料之王”，因?yàn)樗哂谐叩膹?qiáng)度、硬度、彈性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、透明性等優(yōu)異性能，可應(yīng)用于電子器件、儲(chǔ)能器件、生物醫(yī)藥、復(fù)合材料、光電材料等領(lǐng)域。2023年，石墨烯的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到148億元，同比增長(zhǎng)10%。
三、納米級(jí)蒙脫土
納米級(jí)蒙脫土 (MMT)是一種納米級(jí)厚度的硅酸鹽片層黏土，其基本結(jié)構(gòu)單元系兩層硅氧四面體片中間夾一層鋁氧八面體片構(gòu)成的2：1型層狀結(jié)構(gòu)，四面體與八面體之間靠氧連接，形成厚度約1nm，長(zhǎng)×寬為100nm×100nm的片層。納米級(jí)蒙脫土具有吸水膨脹性、高分散性、吸附性等特性，是納米聚合物高分子材料的重要添加劑，可用于改善聚合物的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、阻燃性、阻隔性等，廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、涂料、油墨、紙張、陶瓷等領(lǐng)域。2023年，納米級(jí)蒙脫土的需求量約為22.51萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)9.22%。
四、納米碳酸鈣
納米碳酸鈣又稱超微細(xì)碳酸鈣，是最早實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工業(yè)化的納米材料之一，其粒徑在100nm以下，具有高的比表面積、高的化學(xué)純度、高的分散性、低的油吸收量等特點(diǎn)，是一種重要的無(wú)機(jī)填充劑，可用于改善塑料、橡膠、涂料、油墨、紙張、醫(yī)藥等領(lǐng)域的產(chǎn)品性能。2023年，納米碳酸鈣的需求量為448萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)9%，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)530萬(wàn)噸。
總之，2023年中國(guó)納米材料的種類和應(yīng)用領(lǐng)域都在不斷擴(kuò)大，展現(xiàn)出強(qiáng)大的市場(chǎng)潛力和發(fā)展前景。隨著納米材料的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的加快，納米材料將在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類生活的改善做出貢獻(xiàn)。
一、碳納米管
碳納米管 (CNT)是目前中國(guó)已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn)應(yīng)用的主要納米材料之一，作為一種新型的碳結(jié)構(gòu)材料，其微觀外形呈同軸圓管狀，管壁為數(shù)層呈正六邊形結(jié)構(gòu)的碳原子。碳納米管具有高的強(qiáng)度、韌性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、光學(xué)性等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于鋰電池、超級(jí)電容器、太陽(yáng)能電池、場(chǎng)發(fā)射顯示器、傳感器、復(fù)合材料等領(lǐng)域。2023年，碳納米管的需求量達(dá)到490萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)15%。
二、石墨烯
石墨烯 (Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一個(gè)碳原子厚度的二維碳納米材料。石墨烯被譽(yù)為“新材料之王”，因?yàn)樗哂谐叩膹?qiáng)度、硬度、彈性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、透明性等優(yōu)異性能，可應(yīng)用于電子器件、儲(chǔ)能器件、生物醫(yī)藥、復(fù)合材料、光電材料等領(lǐng)域。2023年，石墨烯的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到148億元，同比增長(zhǎng)10%。
三、納米級(jí)蒙脫土
納米級(jí)蒙脫土 (MMT)是一種納米級(jí)厚度的硅酸鹽片層黏土，其基本結(jié)構(gòu)單元系兩層硅氧四面體片中間夾一層鋁氧八面體片構(gòu)成的2：1型層狀結(jié)構(gòu)，四面體與八面體之間靠氧連接，形成厚度約1nm，長(zhǎng)×寬為100nm×100nm的片層。納米級(jí)蒙脫土具有吸水膨脹性、高分散性、吸附性等特性，是納米聚合物高分子材料的重要添加劑，可用于改善聚合物的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、阻燃性、阻隔性等，廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠、涂料、油墨、紙張、陶瓷等領(lǐng)域。2023年，納米級(jí)蒙脫土的需求量約為22.51萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)9.22%。
四、納米碳酸鈣
納米碳酸鈣又稱超微細(xì)碳酸鈣，是最早實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工業(yè)化的納米材料之一，其粒徑在100nm以下，具有高的比表面積、高的化學(xué)純度、高的分散性、低的油吸收量等特點(diǎn)，是一種重要的無(wú)機(jī)填充劑，可用于改善塑料、橡膠、涂料、油墨、紙張、醫(yī)藥等領(lǐng)域的產(chǎn)品性能。2023年，納米碳酸鈣的需求量為448萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)9%，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)530萬(wàn)噸。
總之，2023年中國(guó)納米材料的種類和應(yīng)用領(lǐng)域都在不斷擴(kuò)大，展現(xiàn)出強(qiáng)大的市場(chǎng)潛力和發(fā)展前景。隨著納米材料的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的加快，納米材料將在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類生活的改善做出貢獻(xiàn)。
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