碳微球是新型碳材料 在高科技领域应用价值极高

碳微球是新型碳材料 在高科技领域应用价值极高

碳微球是一种新型碳材料,由石墨片层在玻璃相的石墨结构间断分布而构成。

  与碳纳米管、石墨烯等碳材料不同,碳微球具有独特的球形结构,这赋予了其高比表面、高堆积密度等特点及良好的导电性、导热性、自烧结性、化学稳定性等性能。在分类上,根据内部结构不同,碳微球分为中空碳微球、实心碳微球、核壳碳微球,中空碳微球具有密度小、比表面积大等优势,在吸附领域具有明显优势。

  根据新思界产业研究中心发布的《2024-2028中国碳微球行业市场现状综合研究及投资前景预测报告》显示,碳微球属于科技前沿产品,在高科技领域具有极高的应用价值。具体来看,碳微球可用于制造催化剂载体、储氢材料、药物分子载体、高强度C/C复合材料、高性能液相色谱柱填料、锂离子二次电池负极材料、电化学电容器电极材料、超高比表面积活性炭等。

  碳微球制备原料涉及到煤焦油、煤沥青、合成沥青、合成树脂、改性剂(如石蜡、苯醌)、添加剂(如炭黑)等。在焦炭形成过程中,沥青类化合物经热处理会发生中间相转变,生成中间相小球,即中间相碳微球(MCMB)。MCMB直径在1-100微米之间,在能源存储、水处理、废气处理、医药等领域应用广泛。

  碳微球具有独特的结构和功能,应用场景广泛,目前我国已形成了一定的市场规模,其中2023年中间相碳微球市场规模在70亿元左右。我国碳微球相关企业有山西金源煤化科技有限公司、黄河集团宝辰碳材料公司、宁波杉杉股份有限公司、上海璞泰来新能源科技股份有限公司等。

  碳微球制备方法包括化学气相沉积法(CVD法)、溶剂(水)热法、模板法、机械球磨法、乳化法等,其中CVD法、模板法、水热法应用较广泛。水热法原料主要为生物质,如葡萄糖、蔗糖、纤维素、果糖等,流程是原料在高温高压密闭环境中,经脱水、裂解、环化、缩聚、芳构化等一系列化学反应碳化成球形。

  新思界行业研究人士表示,碳微球是一种具有广泛应用前景的高性能材料,目前其已在生物医药、环境保护、能源存储等领域得到广泛应用。碳微球是新型碳材料,我国政策支持先进碳材料产业发展,碳微球行业发展外部环境良好。未来随着技术创新、工艺优化,碳微球行业将不断向环保化、高质量、低成本等方向发展。

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