成果与项目的背景及主要用途:碳纳米管被誉为超级纤维,是21世纪的基础材料,具有优异的物理化学性质,其密度只有钢的六分之一,强度超过钢100倍,具有高导电导热性,导热性是铜的5-8倍,在高性能复合材料,能源电极,电场发射等多方面有重要的应用前景,世界各国和大公司都争先投入抢占碳纳米管市场,近年来产业发展迅猛。连续碳纳米管纤维是无数碳纳米管构成的长纱线,轻于碳纤维,有高柔性,具有碳纳米管所有结构和功能特性,可编织和成型,较碳纳米管更接近应用,在制备高性能复合材料方面,极具潜力,可用于宇航、汽车用高性能复合材料、风力发电叶片、导电导热材料、电力传输电缆、高强编织物,智能纺织和柔性光电器件等。航空航天高性能复合材料的需求推动着碳纳米管产业的增长。目前碳纳米管主要应用领域是汽车、宇航工业塑料和复合构件、其次是锂电和电子。技术原理与工艺流程简介:气相纺丝法是以含碳原理和催化剂输入到高温炉中,在气流中生长碳纳米管并组装成丝,用机械的方法纺出碳纳米管纤维的新方法。主要成果包括发明了乙醇/丙酮混合碳源,发明了水密封反应器和致密碳管纤维的纺丝方法。目前已经取得连续纺丝数小时数千米连续碳管纤维,在方法、技术和材料性能方面处于国际领先水平。获得气相纺丝制备碳管纤维的相关发明专利2项:(1)中国发明专利,“可解系的连续碳纳米管纤维及制备工艺方法”,专利号:CN101187094A(2)中国发明专利:“液封气相流催化反应制备连续碳纳米管纤维的方法” 专利号:CN101153413A应用前景分析及效益预测:据全球工业分析公司综合分析,目前全球有100多家公司生产碳纳米管,年产百吨以上4家,占总产量60%,预计未来五年将增至200家,目前有1000家公司企业开发碳管相关产品。目前市场上的碳纳米管产品都是粉末材料,在应用方面有很大的局限性。碳纳米管的价格范围较大2-20000元/克,价格取决于碳管种类和纯度,有些容易合成,有些受制备限制,尚未量产化。目前市场上多壁管2000元/公斤,高纯碳管价格十倍以上。高纯单壁碳管尚未量产,目前仍以克量计,纯度80%的单壁管价格为60美元/克,高纯(>90%)单壁管在1000-2000美元/克以上。连续碳管纤维为双壁管,纯度90%,短期可参考单壁管价格60-2000美元/克。应用领域:高性能复合材料、导电导热材料、储能材料、功能电子和织物,产业领域航空航天、能源、环境、化工和纺织等。