纳米材料有哪些
产业洞察 2023-11-09 05:53:17 中金普华产业研究院
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1-100nm）或由该尺度范围作为基本结构单元构成的材料，具有优异的物理、化学、机械、光学、电子等性能，广泛应用于电子信息、新能源、生物医药、建筑化工、服装纺织、节能环保、结构增强等领域。2023年，随着纳米材料的生产技术的改良及下游需求的增加，纳米材料的市场规模呈现了较快的增长趋势，预计达到2031亿元。本文将介绍2023年中国纳米材料的主要种类及其应用领域。
一、碳纳米管
碳纳米管 (CNT)是目前中国已实现工业化量产应用的主要纳米材料之一，作为一种新型的碳结构材料，其微观外形呈同轴圆管状，管壁为数层呈正六边形结构的碳原子。碳纳米管具有高的强度、韧性、导电性、导热性、光学性等特点，主要应用于锂电池、超级电容器、太阳能电池、场发射显示器、传感器、复合材料等领域。2023年，碳纳米管的需求量达到490万吨，同比增长15%。
二、石墨烯
石墨烯 (Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一个碳原子厚度的二维碳纳米材料。石墨烯被誉为“新材料之王”，因为它具有超高的强度、硬度、弹性、导电性、导热性、透明性等优异性能，可应用于电子器件、储能器件、生物医药、复合材料、光电材料等领域。2023年，石墨烯的市场规模达到148亿元，同比增长10%。
三、纳米级蒙脱土
纳米级蒙脱土 (MMT)是一种纳米级厚度的硅酸盐片层黏土，其基本结构单元系两层硅氧四面体片中间夹一层铝氧八面体片构成的2：1型层状结构，四面体与八面体之间靠氧连接，形成厚度约1nm，长×宽为100nm×100nm的片层。纳米级蒙脱土具有吸水膨胀性、高分散性、吸附性等特性，是纳米聚合物高分子材料的重要添加剂，可用于改善聚合物的力学性能、热稳定性、阻燃性、阻隔性等，广泛应用于塑料、橡胶、涂料、油墨、纸张、陶瓷等领域。2023年，纳米级蒙脱土的需求量约为22.51万吨，同比增长9.22%。
四、纳米碳酸钙
纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙，是最早实现生产工业化的纳米材料之一，其粒径在100nm以下，具有高的比表面积、高的化学纯度、高的分散性、低的油吸收量等特点，是一种重要的无机填充剂，可用于改善塑料、橡胶、涂料、油墨、纸张、医药等领域的产品性能。2023年，纳米碳酸钙的需求量为448万吨，同比增长9%，预计2025年将达530万吨。
总之，2023年中国纳米材料的种类和应用领域都在不断扩大，展现出强大的市场潜力和发展前景。随着纳米材料的技术创新和产业化进程的加快，纳米材料将在各个领域发挥更大的作用，为社会经济的发展和人类生活的改善做出贡献。
一、碳纳米管
碳纳米管 (CNT)是目前中国已实现工业化量产应用的主要纳米材料之一，作为一种新型的碳结构材料，其微观外形呈同轴圆管状，管壁为数层呈正六边形结构的碳原子。碳纳米管具有高的强度、韧性、导电性、导热性、光学性等特点，主要应用于锂电池、超级电容器、太阳能电池、场发射显示器、传感器、复合材料等领域。2023年，碳纳米管的需求量达到490万吨，同比增长15%。
二、石墨烯
石墨烯 (Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，是只有一个碳原子厚度的二维碳纳米材料。石墨烯被誉为“新材料之王”，因为它具有超高的强度、硬度、弹性、导电性、导热性、透明性等优异性能，可应用于电子器件、储能器件、生物医药、复合材料、光电材料等领域。2023年，石墨烯的市场规模达到148亿元，同比增长10%。
三、纳米级蒙脱土
纳米级蒙脱土 (MMT)是一种纳米级厚度的硅酸盐片层黏土，其基本结构单元系两层硅氧四面体片中间夹一层铝氧八面体片构成的2：1型层状结构，四面体与八面体之间靠氧连接，形成厚度约1nm，长×宽为100nm×100nm的片层。纳米级蒙脱土具有吸水膨胀性、高分散性、吸附性等特性，是纳米聚合物高分子材料的重要添加剂，可用于改善聚合物的力学性能、热稳定性、阻燃性、阻隔性等，广泛应用于塑料、橡胶、涂料、油墨、纸张、陶瓷等领域。2023年，纳米级蒙脱土的需求量约为22.51万吨，同比增长9.22%。
四、纳米碳酸钙
纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙，是最早实现生产工业化的纳米材料之一，其粒径在100nm以下，具有高的比表面积、高的化学纯度、高的分散性、低的油吸收量等特点，是一种重要的无机填充剂，可用于改善塑料、橡胶、涂料、油墨、纸张、医药等领域的产品性能。2023年，纳米碳酸钙的需求量为448万吨，同比增长9%，预计2025年将达530万吨。
总之，2023年中国纳米材料的种类和应用领域都在不断扩大，展现出强大的市场潜力和发展前景。随着纳米材料的技术创新和产业化进程的加快，纳米材料将在各个领域发挥更大的作用，为社会经济的发展和人类生活的改善做出贡献。
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