Sự khác biệt trong quy trình sản xuất ống nano carbon ảnh hưởng trực tiếp đến các kịch bản ứng dụng và định vị thị trường của sản phẩm .
I . So sánh các chỉ số lõi của các quy trình chính thống
Bốn quy trình chính có sự tập trung khác nhau vào các chỉ số chính:
Năng lực và chi phí:Phương pháp nứt xúc tác đầu tiên được xếp hạng đầu tiên với một đơn vị công suất là 500 tấn/năm và chi phí mỗi tấn là 150, 000 Yuan, đây là lựa chọn đầu tiên cho sản xuất hàng loạt; Phương pháp CVD có công suất hàng năm 100 tấn mỗi đơn vị, phù hợp để sản xuất quy mô trung bình; Phương pháp xả hồ quang và phương pháp bay hơi laser có dung lượng thấp và chi phí cao, và chủ yếu được sử dụng cho các lô nhỏ của các sản phẩm cao cấp .
Độ tinh khiết và tiêu thụ năng lượng:Phương pháp xả hồ quang có độ tinh khiết 99 . 9% sau khi tinh chế, nhưng mức tiêu thụ năng lượng vượt quá 100, 000 độ/tấn; Phương pháp nứt xúc tác có độ tinh khiết 85%-95%và mức tiêu thụ năng lượng nằm trong phạm vi 20, 000 độ/tấn, với hiệu suất chi phí vượt trội; Phương pháp bay hơi laser có độ tinh khiết 60%-80%, đòi hỏi phải xử lý thêm.
Kiểm soát cấu trúc: Phương pháp CVD có thể điều khiển chính xác đường kính ống (5-50 nm) và sắp xếp; Phương pháp nứt xúc tác có phân phối đường kính ống rộng (20-100 nm), nhưng nó có thể đáp ứng các nhu cầu thông qua sàng lọc .
II . Lựa chọn quá trình cho các kịch bản ứng dụng
Các trường khác nhau có logic rõ ràng cho việc lựa chọn các quy trình:
Động lực bùn cho pin lithium:90% sử dụng các ống nano carbon đa thành được sản xuất bởi vết nứt xúc tác, chi phí thấp và có thể tạo thành một mạng dẫn điện hiệu quả .}
Thiết bị điện tử cao cấp:Các ống nano carbon một thành được sản xuất bởi sự bay hơi laser và xả hồ quang được sử dụng trong các bóng bán dẫn hiệu ứng trường, màn hình linh hoạt, v.v.
Vật liệu tổng hợp: Các sản phẩm có tỷ lệ khung hình hơn 1000 bằng phương pháp CVD được sử dụng trong hàng không vũ trụ; Các sản phẩm băm nhỏ bằng phương pháp nứt xúc tác được sử dụng trong các lĩnh vực dân sự như lốp xe ô tô do lợi thế chi phí của chúng .
III . Định hướng đổi mới và phát triển quá trình
Ngành công nghiệp đang phá vỡ các tắc nghẽn thông qua đổi mới:
Đổi mới chất xúc tác:Các chất xúc tác lưỡng kim sắt-molybdenum làm giảm nhiệt độ phản ứng, tiêu thụ năng lượng và khiếm khuyết .
Thanh lọc năng lượng thấp:Công nghệ chiết xuất siêu tới hạn làm giảm mức tiêu thụ axit và kiềm và dần dần được công nghiệp hóa .
Doping tại chỗ:Các ống nano carbon pha tạp được tạo ra trực tiếp trong phản ứng CVD và độ dẫn điện được tăng gấp 2 lần .
Trong tương lai, khi các quá trình tinh khiết và chi phí thấp trưởng thành, các ống nano carbon sẽ được sử dụng rộng rãi hơn trong năng lượng mới, sản xuất cao cấp và các lĩnh vực khác .