碳納米管形成機制：

碳納米管（Carbon Nanotubes，CNTs），屬富勒碳系，是由碳六元環(huán)構(gòu)成的類石墨平面卷曲而成的納米級中空管，其中每個碳原子通過與周圍碳原子雜化與完全鍵合，形成六角形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。另外，少量的五邊形碳環(huán)和七邊形碳環(huán)存在，促使碳納米管生成時發(fā)生彎曲，形成空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，直徑較小的碳納米管曲率較大。目前碳納米管的直徑一般在5-30nm之間，而長度可達(dá)微米級。

碳納米管比表面積大，表面自由能較高，不容易分散，使用時需要特殊處理。上海玖兀新材料科技有限公司開發(fā)的碳納米管JW-30G，將普通的碳納米管粉體，如比利時Nanocyl NC7000,通過濕法造粒工藝壓縮成碳納米管顆粒，從而提高碳納米管的堆積密度，方便碳納米管在塑料導(dǎo)電應(yīng)用中的添加使用。 多壁碳納米管在塑料中應(yīng)用前景廣闊。廣東國產(chǎn)碳納米管應(yīng)用

石墨烯和碳納米管”缺點”：

通常來說，由于石墨烯和納米管的微觀結(jié)構(gòu)幾乎不存在缺陷，其測量得到的局部剛度非常高。但當(dāng)與其他基質(zhì)材料復(fù)合時，科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)了一系列問題。

1）石墨烯和碳納米管都是以微粒的形式與其他材料復(fù)合，其尺寸(石墨烯的橫向尺寸/碳納米管的長度)可達(dá)幾百微米。而這種短纖維載荷轉(zhuǎn)移能力較弱，在用碳納米管或石墨烯分散制備復(fù)合材料時此問題較為突出。

2）石墨烯和碳納米管的表面平滑，幾乎不存在懸掛鍵或缺陷位點(邊緣除外)，導(dǎo)致填料-基質(zhì)界面相互作用力不強，使得在機械變形過程中界面載荷的傳遞差，電子和聲子的散射度高，影響了導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。在工業(yè)上，此類界面問題是復(fù)合材料的主要障礙，目前工業(yè)上通過化學(xué)改性來指定顆粒的尺寸，但是對于納米管和石墨烯來說，對其表面官能化可能損害它們的固有性質(zhì)。

3）這種改性就涉及第三個問題，也就是在基質(zhì)中碳納米管和石墨烯分散不均勻。若不經(jīng)表面處理，它們之間的范德華力使得碳納米管或石墨烯容易團聚，生成連接性較差的界面和一些應(yīng)力集中的位點，嚴(yán)重影響復(fù)合性能。非共價官能化方法可部分解決分散問題，但對于解決界面問題是無效的。

看來，碳納米管和石墨烯的研究，還有很長的路要走！ 廣東國產(chǎn)碳納米管應(yīng)用目前國產(chǎn)碳納米管和進口碳納米管在粒徑控制方面還是有差距，但是差距正在縮小。

塑料導(dǎo)電劑—炭黑、碳納米管、石墨烯:

炭黑為顆粒狀導(dǎo)電劑，其與活性材料之間形成的是點接觸;

碳納米管與材料形成的是線接觸，能進一步提升其導(dǎo)電性能，添加量也比常規(guī)的炭黑導(dǎo)電劑少60-70%，對材料的物性影響較小。同時，碳納米管良好的分散性還有利于導(dǎo)電產(chǎn)品后期的使用穩(wěn)定性，比如碳納米管分散條件較好的情況下，不易析出到產(chǎn)品表面產(chǎn)生掉粉現(xiàn)象，制品表面比較清潔。

石墨烯由于分散技術(shù)沒有突破，暫時還無法商業(yè)化推廣。

上海玖兀新材料科技有限公司開發(fā)的多壁導(dǎo)電碳納米管JW-30G在導(dǎo)電塑料如導(dǎo)電尼龍，導(dǎo)電聚甲醛，導(dǎo)電聚碳酸酯，導(dǎo)電聚氨酯等領(lǐng)域表現(xiàn)出色。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，碳納米管在未來將加速替代傳統(tǒng)導(dǎo)電炭黑在導(dǎo)電塑料領(lǐng)域的應(yīng)用。

碳納米管在導(dǎo)電塑料領(lǐng)域應(yīng)用：

導(dǎo)電塑料作為抗靜電、電磁屏蔽材料，已經(jīng)成為國內(nèi)外研發(fā)的熱門材料，靜電防護與電磁輻射防護材料領(lǐng)域的應(yīng)用亦逐漸增多。碳系填充型導(dǎo)電塑料，憑借高性價比和電阻可調(diào)節(jié)等優(yōu)勢，已經(jīng)形成工業(yè)化生產(chǎn)，市場成熟。國際上碳系填充型導(dǎo)電塑料的主流生產(chǎn)廠商，集中在美國、歐洲等地。我國相關(guān)產(chǎn)品，在品種和質(zhì)量穩(wěn)定性方面，與國外產(chǎn)品仍有較大差距。在用量較大的高電纜的半導(dǎo)電層屏蔽料，和與集成電路相關(guān)的產(chǎn)品等方面，國產(chǎn)化程度低。

填充型導(dǎo)電塑料應(yīng)用中，碳納米管比炭黑等傳統(tǒng)填充物，在電導(dǎo)性能和力學(xué)性能方面優(yōu)勢明顯，其應(yīng)用比例在近年來逐步得到提升。隨著碳納米管的制備規(guī)模擴大與成本降低，以及碳納米管分散技術(shù)的逐漸成熟而突破了技術(shù)壁壘，將對碳納米管在導(dǎo)電塑料領(lǐng)域的應(yīng)用產(chǎn)生利好。 碳納米管導(dǎo)電效率高。

碳納米管作為一種新型無機非金屬材料，擁有潛在的優(yōu)越性能，碳納米管無論在物理、化學(xué)還是在材料科學(xué)領(lǐng)域都將有重大發(fā)展前景，近年來成為研究的熱點。比如在材料科學(xué)領(lǐng)域，碳納米管具有極高的強度、韌性和彈性模量。其彈性模量可達(dá)1TPa，與金剛石的彈性模量幾乎相同，約為鋼的5倍。其理論抗拉強度為50-200GP。在塑料領(lǐng)域，碳納米管作為優(yōu)良的導(dǎo)電材料，添加到近乎絕緣的塑料中，可賦予塑料導(dǎo)電性能。

上海玖兀新材料科技有限公司開發(fā)的壓縮碳納米管JW-30G在這方面研究頗豐，具有豐富的應(yīng)用經(jīng)驗。 上海玖兀新材料科技有限公司對Nanocyl碳納米管NC7000產(chǎn)品深入研究，開發(fā)出適合塑料加工的碳納米管JW-30G。廣東國產(chǎn)碳納米管應(yīng)用

碳納米管在塑料中的導(dǎo)電效果。廣東國產(chǎn)碳納米管應(yīng)用

國產(chǎn)和進口碳納米管如何選擇？

一、進口碳納米管（如比利時Nanocyl公司生產(chǎn)的碳納米管NC7000）特點：管徑細(xì)、粒徑分布窄、金屬雜質(zhì)（主要是催化劑殘留）含量低。在制品中表現(xiàn)為導(dǎo)電數(shù)據(jù)更穩(wěn)定以及在材料中分散更均勻。但是進口碳納米管價格較高，商業(yè)化應(yīng)用較為困難。

二、國產(chǎn)碳納米管特點：直徑比進口的NC7000稍粗一點，粒徑分布較寬，金屬雜質(zhì)含量稍高。但是價格為進口產(chǎn)品的1/4，如上海玖兀新材料科技有限公司生產(chǎn)的碳納米管JW-30G，價格100多元/KG，大量用于導(dǎo)電塑料行業(yè)，市場前景較好。 廣東國產(chǎn)碳納米管應(yīng)用