Η διαφορά στη διαδικασία παραγωγής νανοσωλήνων άνθρακα επηρεάζει άμεσα τα σενάρια εφαρμογής και την τοποθέτηση της αγοράς του προϊόντος .
I . Σύγκριση των βασικών δεικτών των διαδικασιών mainstream
Οι τέσσερις κύριες διαδικασίες έχουν διαφορετικές επικεντρώσεις σε βασικούς δείκτες:
Χωρητικότητα και κόστος:Η μέθοδος καταλυτικής ρωγμής κατατάσσεται πρώτα με μία μονάδα χωρητικότητας 500 τόνων/έτους και το κόστος ανά τόνο είναι 150, 000 yuan, η οποία είναι η πρώτη επιλογή για μαζική παραγωγή. Η μέθοδος CVD έχει ετήσια χωρητικότητα 100 τόνων ανά μονάδα, η οποία είναι κατάλληλη για παραγωγή μεσαίας κλίμακας. Η μέθοδος εκφόρτισης τόξου και η μέθοδος εξάτμισης με λέιζερ έχουν χαμηλή χωρητικότητα και υψηλό κόστος και χρησιμοποιούνται κυρίως για μικρές παρτίδες προϊόντων υψηλής ποιότητας .
Κατανάλωση καθαρότητας και ενέργειας:Η μέθοδος εκφόρτισης τόξου έχει καθαρότητα 99 . 9% μετά τον καθαρισμό, αλλά η κατανάλωση ενέργειας υπερβαίνει τα 100, 000 βαθμούς/τόνο. Η μέθοδος καταλυτικής ρωγμής έχει καθαρότητα 85%-95%, και η κατανάλωση ενέργειας είναι εντός των 20, 000 βαθμών/τόνου, με εξαιρετική απόδοση κόστους. Η μέθοδος εξάτμισης με λέιζερ έχει καθαρότητα 60%-80%, η οποία απαιτεί περαιτέρω επεξεργασία.
Δομικός έλεγχος: Η μέθοδος CVD μπορεί να ελέγξει με ακρίβεια τη διάμετρο του σωλήνα (5-50 nm) και τη διάταξη. Η μέθοδος καταλυτικής ρωγμής έχει ευρεία κατανομή διαμέτρων σωλήνων (20-100 nm), αλλά μπορεί να καλύψει τις ανάγκες μέσω διαλογής .
II . Επιλογή διαδικασίας για σενάρια εφαρμογής
Διαφορετικά πεδία έχουν σαφή λογική για την επιλογή των διαδικασιών:
Αγωγός ιλύ για μπαταρίες λιθίου:Το 90% χρησιμοποιεί νανοσωλήνες άνθρακα πολλαπλών τοίχων που παράγονται με καταλυτική ρωγμή, οι οποίες είναι χαμηλού κόστους και μπορούν να σχηματίσουν ένα αποτελεσματικό αγώγιμο δίκτυο .
Υψηλές ηλεκτρονικές συσκευές:Οι νανοσωλήνες άνθρακα με ένα τοίχωμα που παράγονται με εξάτμιση με λέιζερ και εκφόρτιση τόξου χρησιμοποιούνται σε τρανζίστορ επιπέδου πεδίου, εύκαμπτες οθόνες κ.λπ. . λόγω της υψηλής αγωγιμότητας τους .
Σύνθετα υλικά: Τα προϊόντα με αναλογία διαστάσεων μεγαλύτερη από 1000 με τη μέθοδο CVD χρησιμοποιούνται στην αεροδιαστημική. Τα ψιλοκομμένα προϊόντα με τη μέθοδο καταλυτικής ρωγμής χρησιμοποιούνται σε πολιτικά πεδία όπως τα ελαστικά αυτοκινήτων λόγω των πλεονεκτημάτων κόστους τους .
Iii . Διαδικασία καινοτομία και κατεύθυνση ανάπτυξης
Η βιομηχανία σπάει μέσω σημείων συμφόρησης μέσω της καινοτομίας:
Catalyst Innovation:Οι διμεταλλικοί καταλύτες Iron-Molybdenum μειώνουν τις θερμοκρασίες αντίδρασης, την κατανάλωση ενέργειας και τα ελαττώματα .
Καθαρισμός χαμηλής ενέργειας:Η τεχνολογία εκχύλισης Supercritical CO₂ μειώνει την κατανάλωση οξέος και αλκαλίων και σταδιακά βιομηχανοποιείται .
In-situ ντόπινγκ:Οι νανοσωλήνες άνθρακα που προκαλούνται από το doped παράγονται άμεσα στην αντίδραση CVD και η αγωγιμότητα αυξάνεται κατά 2 φορές .
Στο μέλλον, καθώς οι διαδικασίες χαμηλού κόστους και υψηλής καθαρότητας ώριμες, οι νανοσωλήνες άνθρακα θα χρησιμοποιηθούν ευρύτερα σε νέα ενέργεια, υψηλής τεχνολογίας και άλλα πεδία .