復(fù)合材料向納米材料發(fā)展

納米材料發(fā)展的推動(dòng)力主要來自于對(duì)具有高強(qiáng)度和高耐久性材料的需求，例如:運(yùn)動(dòng)器材、航空和防御領(lǐng)域。碳納米管的剛性為鋼材的100倍，密度比鋁低數(shù)倍，非常適用于那些對(duì)性能要求較高的領(lǐng)域。納米材料在復(fù)合材料工業(yè)中的發(fā)展動(dòng)態(tài)為以下3個(gè)方向:降低納米材料價(jià)格；納米材料在高性能復(fù)合材料中得到認(rèn)可；政府支持和研發(fā)基礎(chǔ)。

123456

    隨著不同行業(yè)的制造商越來越多地選擇納米材料這種多功能材料，使得納米材料的應(yīng)用范圍也更加廣泛。

內(nèi)容來自123456

    全球納米材料交易總量從2005年的大約1.3億英磅，以每年2.55億英磅的速度遞增，截止至2010年已達(dá)到17億美元。

123,123

    由于健康、醫(yī)藥、電氣和電子市場的繁榮發(fā)展，從2005年起納米材料市場價(jià)值以每年10%的速度飛快增長。

    金融危機(jī)的爆發(fā)，替代和可再生能源的大量應(yīng)用，提高了實(shí)體經(jīng)濟(jì)的地位。

    據(jù)預(yù)測，在接下來的5年中由于健康和醫(yī)藥市場的推動(dòng)，納米材料市場將達(dá)到23%的年復(fù)合增長率。納米材料也被賦予許多新的應(yīng)用，如:水處理和凈化、藥品轉(zhuǎn)移、納米藥物和醫(yī)療設(shè)備等。 copyright 123456

    碳納米管、納米粘土和金屬納米粉末是納米材料市場中應(yīng)用得最廣泛的3種。其中，碳納米管展現(xiàn)出了非凡的力學(xué)和電學(xué)特性。而其較高的熱傳導(dǎo)性則可應(yīng)用于電氣、電子和能源等眾多領(lǐng)域。這使得碳納米管占據(jù)了納米材料市場40%以上的交易額。

    運(yùn)動(dòng)器材、航空、軍事/防御和風(fēng)能領(lǐng)域等復(fù)材工業(yè)也已經(jīng)開始逐步采用納米材料。 內(nèi)容來自123456

    納米材料在復(fù)合材料中的應(yīng)用還不到全球納米材料銷量的0.5%。盡管碳納米管的價(jià)格在過去的5年中已經(jīng)明顯下降，但其仍被認(rèn)為是阻礙納米材料發(fā)展的主要壁壘。 copyright 123456

  例如:多壁碳納米管的價(jià)格己經(jīng)從5年前的6800美元/磅降到現(xiàn)在的45美元/磅。價(jià)格下降的主要原因是生產(chǎn)商對(duì)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和工藝改進(jìn)促使的生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展。新興領(lǐng)域的應(yīng)用和市場的不斷整合，同樣使納米復(fù)合材料取得了不同程度的發(fā)展。

    碳納米管主要有3種結(jié)構(gòu)形式:單壁碳納米管（SWCNT）、雙壁碳納米管（DWCNT）和多壁碳納米管（MWCNT）。 內(nèi)容來自123456

    復(fù)合材料行業(yè)中應(yīng)用得最為廣泛的碳納米管為多壁碳納米管。很少量的碳納米管(0.3%~0.5%)的加入，就可以使復(fù)合材料的拉伸、壓縮、剪切和韌性較傳統(tǒng)復(fù)合材料提高10%~50%。

  123456

    納米材料在復(fù)合材料中的發(fā)展動(dòng)態(tài)

內(nèi)容來自123456

    納米材料發(fā)展的推動(dòng)力主要來自于對(duì)具有高強(qiáng)度和高耐久性材料的需求，例如:運(yùn)動(dòng)器材、航空和防御領(lǐng)域。碳納米管的剛性為鋼材的100倍，密度比鋁低數(shù)倍，非常適用于那些對(duì)性能要求較高的領(lǐng)域。

    納米材料在復(fù)合材料工業(yè)中的發(fā)展動(dòng)態(tài)為以下3個(gè)方向:

    （1）降低納米材料價(jià)格。

    （2）納米材料在高性能復(fù)合材料中得到認(rèn)可。 123456

    （3）政府支持和研發(fā)基礎(chǔ)。 123456

    1 降低納米材料價(jià)格 123456

    納米材料的價(jià)格如果降到合適的價(jià)位，就會(huì)有更多的制造者對(duì)其產(chǎn)生更濃厚的興趣。 123,123

    在過去的10年里，多壁碳納米管的價(jià)格差不多降了1000倍。富勒烯、樹枝狀和石墨狀納米材料的價(jià)格在過去的5年里也有明顯的下降。 本文來自123

內(nèi)容來自123456

   復(fù)合材料行業(yè)中納米材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)

內(nèi)容來自123456

    納米材料制造商仍在繼續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能，以進(jìn)一步降低納米材料的價(jià)格。 123456

    例如：歐洲納米材料制造商阿科瑪公司，正在將其產(chǎn)能從2009年的20t/年提高到2011年的400t/年，提高了20倍。總部在加利福尼亞的CNano公司，己經(jīng)投入了另一條年產(chǎn)500t碳納米管的生產(chǎn)線。新改進(jìn)的制造工藝，如:化學(xué)氣相沉積(CVD)、燃燒化學(xué)氣相沉積(CCVD)使得納米材料的大批量制造成為可能。 123,123

    2 納米材料在高性能復(fù)合材料中得到認(rèn)可 123456

    納米材料在一些復(fù)合材料領(lǐng)域中正逐步被接受。運(yùn)動(dòng)器材領(lǐng)域如高爾夫球桿、曲棍球球桿、自行車車架、滑雪板、網(wǎng)球球拍和帆船桅桿。TaylorMade和AccuFLEX已經(jīng)采用納米管增強(qiáng)復(fù)合材料制造出更強(qiáng)、更輕、更耐久的高爾夫球桿。在航空領(lǐng)域，波音和空客正在進(jìn)行試驗(yàn)，用納米材料增強(qiáng)的復(fù)合材料制造機(jī)翼和機(jī)身等結(jié)構(gòu)部件。在風(fēng)能市場中，Vestas利用碳納米管高強(qiáng)度等特性來減重，以起到對(duì)渦輪的保護(hù)作用。在復(fù)合材料行業(yè)里，碳納米管用于制備預(yù)浸料，然后將其應(yīng)用在眾多領(lǐng)域。Hexcel、東麗和其他預(yù)浸料制造商已經(jīng)向他們的顧客提供摻雜有碳納米管的預(yù)浸料。 123,123

    3 政府支持和研發(fā)基礎(chǔ)

內(nèi)容來自123456

    眾多的國家和政府已經(jīng)加入到納米科技和納米材料發(fā)展的行業(yè)中。亞洲國家也追隨北美、歐洲國家的步伐在納米材料的研究和開發(fā)上投入了大量的財(cái)力。日本在納米科技的開發(fā)上表現(xiàn)出了濃厚的興趣，2010年就己經(jīng)在研究和開發(fā)上投入了大約10億美元。到2016年，日本在納米材料上的投入還將以每年23%的速度增長。俄羅斯的RusNano公司也計(jì)劃投入數(shù)十億美元以促進(jìn)本國在納米科技上的發(fā)展。 內(nèi)容來自123456