2021年國內碳納米管材料領跑者天奈科技競爭優勢研究報告（36頁）.pdf

1、碳納米管具備顯著的力學、電學、熱學性能。碳納米管為管狀的納米級石墨晶體，是單層或多層的石墨烯層圍繞中心軸按一定的螺旋角卷曲而成的無縫納米級管狀結構，根據管壁的層數可以將 CNTs 分為單壁碳納米管(SWCNTs)和多壁碳納米管(MWCNTs)。碳納米管自被發現以來就因為其優異的電學、力學、化學等性能，在多項領域中顯示出巨大應用潛力，目前已經大規模商業化應用在鋰電池正極材料中，各大企業目前正在拓展碳納米管在動力鋰電池負極，導電塑料、芯片制造等領域的應用。碳納米管具有極高的強度和極大的韌性。 按理論計算， 碳納米管的強度可為鋼的 100 倍， 而密度只有鋼的 1/6。碳納米管還有極高的韌性，硬而不

2、脆，當外部施加巨大的壓力時，碳納米管會發生彎曲、打卷絞結的情況，但是不會斷裂;當外力釋放后，碳納米管又將恢復原狀。碳納米管具有良好的電學性能，碳納米管的碳原子以正六邊形的微觀形式組成基礎單元結構，這種結構下共軛效應顯著，電子可以脫離單個碳原子的束縛而在較大范圍內自由運動。理論上碳納米管導電性能僅次于超導體。電子通過碳納米管時不會產生熱量，因此能量損失微小，其導電性能優于常規導電材料。碳納米管具有優異的導熱性能，可以沿管長方向迅速傳導熱量。理論上碳納米管是目前已知的最好的導熱材料，其理論導熱效率約為自然界最好導熱材料金剛石的 3-6 倍碳納米管化學性質穩定，具有耐酸性和耐堿性。在高分子復合材料中添加碳納米管可以提高材料本身的阻酸抗氧化性能，可以應用于航天、航空、國防、軍工等領域。