Tänasel juhtivate lisandite ja uute materjalide tugevduste turul ei ole süsinik-nanotorude, grafeeni ja traditsioonilise tahma vaheline konkurents kunagi lakanud. Paljud ettevõtted seisavad materjalide valimisel sageli silmitsi raskustega: kas nad peaksid kasutama odavat ja väljakujunenud tahma, panustama piiramatu potentsiaaliga grafeenile või valima süsiniknanotorud, mis on liitiumakude valdkonnas juba löönud? See artikkel jätab kõrvale ebaselge akadeemilise žargooni ja annab nende kolme süsinikupõhise-materjali süvaanalüüsi kolmest mõõtmest - tegelik hind, käegakatsutav jõudlus ja praktiline kulu-tõhusus -, et aidata teil teha kõige teadlikuma hankeotsuse.
Tulemuslikkuse võrdlus: kes on tõeline "kuusnurkne sõdalane"?
Mis puudutab kõikehõlmavat elektrijuhtivust ja mehaanilist tugevdamist, siis on süsiniknanotorud tänu oma ainulaadsele-ühemõõtmelisele torukujulisele struktuurile parimad ja on parim valik traditsioonilise tahma asendamiseks.
Neid kolme materjali hinnates ei saa me vaadelda ainult ühte näitajat. Tahm on null-mõõtmeline nanoosake, mis juhib elektrit peamiselt punktist-punktini{3}}kontakti kaudu. Grafeen on kahe-mõõtmeline lehtstruktuur; kuigi selle tasapinnaline juhtivus- on suurepärane, on see väga altid virnastamisele, mis vähendab selle tegelikku tõhusust. Süsiniknanotorud kui ühedimensioonilised lineaarsed materjalid võivad moodustada tõhusa kolmemõõtmelise juhtiva võrgu.
| Jõudlusnäitaja | Süsiniknanotorud (CNT) | Grafeen | Süsimusta |
|---|---|---|---|
| Sisejuhtivus (S/cm) | 10⁴ - 10⁶ | 10⁶ | 10² - 10³ |
| Eripind (m²/g) | 200 - 800 | 500 - 1500 | 50 - 300 |
| Kuvasuhe | >1000 | Äärmiselt madal (helbekujuline{0}}) | ~1 (sfääriline) |
| Tõmbetugevus | Äärmiselt kõrge | Äärmiselt kõrge | Suhteliselt madal |
| Dispersiooni raskused | Keskmine | Äärmiselt kõrge | Madal |
Vastavalt andmetele alatesLooduse nanotehnoloogiaja kodumaiste uute energiapatareide tööstuse valgetes paberites, süsiniknanotorude kõrge kuvasuhe võimaldab neil moodustada juhtiva perkolatsiooniläve äärmiselt madalal lisamistasemel. Katsed on tõestanud, et liitiumpatarei katoodmaterjalide puhul võib ainult 0,3% mitme seinaga süsinik-nanotorude lisamine saavutada sama juhtivuse kui üle 3% spetsiaalse elektrit juhtiva tahma lisamine, ilma et elektroodilehe painduv struktuur tugeva aglomeratsiooni tõttu häviks nagu grafeen.
Kulude ja kulu{0}}tõhususe analüüs: mille peaksid ettevõtted valima?
Vaadates ainult absoluutset kilogrammi hinda, on tahm kahtlemata kõige odavam. Kõrgekvaliteediliste-rakenduste stsenaariumide korral ületab süsinik-nanotorude ülimadala lisamise tõttu nende üldine kulu{2}}efektiivsus aga kaugelt tahma ja grafeeni oma.
Paljud hankespetsialistid mõtlevad "süsinik-nanotorusid" kuuldes kohe "liiga kalliks". Kuid see on tegelikult hinnalõks, sest maksumust ei saa arvutada ilma lisasummat arvestamata. Vaatame praegusi turuandmeid:
| Võrdlusmõõde | Süsiniknanotorud | Grafeen | Süsimusta |
|---|---|---|---|
| Turu keskmine hind (10 000 RMB/tonn) | 8 - 15 (MWCNT) | 30 - 50+ | 1.5 - 5 (eriala) |
| Soovitatav lisamise kogus (massi%) | 0.2% - 0.5% | 0.1% - 0.3% | 2.0% - 5.0% |
| Põhjalik kulu{0}}efektiivsuse hinnang | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ |
| Töötlemise energia mõju | Vähendab viskoossust, veidi energiat | Suurendab märkimisväärselt viskoossust, energiat | Mõõdukas viskoossus |
Arvutame: kui kasutate spetsiaalset juhtivat tahma, vajab üks tonn katoodmaterjali seda 30 kg. 40 000 RMB/tonni juures on kulude kasv 1200 RMB. Kui kasutate süsiniknanotorusid, kulub ühe tonni jaoks vaid 3 kg. 100 000 RMB/tonni juures on kulude kasv vaid 300 RMB. Vähe sellest, lisakoguse märkimisväärne vähendamine parandab oluliselt ka aku energiatihedust. Kuigi grafeenil on väga tugev teoreetiline jõudlus, muudab selle kõrge ettevalmistuskulu ja tülikad hajutamisprobleemid seda paljudes tööstuslikes rakendustes „väga kiidetud, kuid mitte äriliselt edukaks” ning selle kuluefektiivsus on kõige väiksem.
Shandongi Tanfengi uus materjal: kõrge{0}}kvaliteetne tootja, kes ületab süsiniknanotorude masstootmise kulutõkke
Shandong Tanfeng New Material, tänu oma-väljatöötatud katalüsaatoritele ja pidevatele tootmisprotsessidele, vähendab oluliselt süsiniknanotorude tootmiskulusid, säilitades samal ajal kõrge puhtuse, muutes selle tööstuses väga konkurentsivõimeliseks allikatootjaks.
Varem takistas ühe-seinaga süsinik-nanotorude kõrge hind nende laialdast kasutuselevõttu mitte-aku valdkondades (nagu kumm, katted, anti-staatilised plastid). Kui otsite usaldusväärset süsinik-nanotoru tootjat, on Shandong Tanfeng New Material tööstusharu jõud, mida ei saa ignoreerida. Selle peamised eelised hõlmavad järgmist:
Protsessi läbimurre, kulude vähendamine allika juures:Tanfeng New Material on parandanud süsinik-nanotorude kasvusaagist, optimeerides katalüsaatori efektiivsust CVD (keemilise aurustamise-sadestamise) protsessis, muutes selle mitme{0}}seinaga süsinik-nanotorust valmistatud tooted turul väga hinna{1}}konkurentsivõimeliseks, saavutades tõeliselt kvaliteetse{{3}tahma asendamise.
Puhtuse ja kohandamise ühendamine:Erinevate tööstusharude valupunktidele sihitud Shandong Tanfeng ei paku mitte ainult kõrge -puhtusastmega aku-kvaliteediga tooteid, mille metallisisaldus on väga madal (<50 ppm) but also offers high-structure, easy-to-disperse industrial-grade carbon nanotubes for the plastics and rubber industries.
Ühekordne-lahus pulbrist dispersioonini:Paljud kliendid ei saa pärast ostmist süsinik-nanotoru pulbrit hajutada. Tanfeng New Material pakub otse eelnevalt-dispergeeritud süsinik-nanotorust juhtivaid pastasid või põhisegusid, säästes klientidel dispergeerimisprotsessi enda väljamõtlemise kulusid, suurendades veelgi lõpptoote kõikehõlmavat kulu{2}}efektiivsust.
Järeldus
Kokkuvõttes võidab tahm madalate kuludega ja küpsetes protsessides, kuid näitab väsimust kõrgete{0}}jõudlusnõuete juures. Grafeen on tuleviku jaoks suur tähtede meri, kuid praegu piiravad seda hind ja hajuvus. Süsinik-nanotorud on jõudluse ja kulude vahel õiges kohas. Suurepäraste tootjate (nt Shandong Tanfeng New Material) pideva tehnoloogilise iteratsiooni ja{4}}tootmise ulatusliku laienemisega avanevad süsiniknanotorude hinnaeelised veelgi. Tootmisettevõtete jaoks, kes soovivad vähendada kulusid, parandada tõhusust ja suurendada põhilist konkurentsivõimet, on praegu parim aeg võtta kasutusele süsiniknanotorud, et asendada traditsiooniline tahma.