复合材料向纳米材料发展

纳米材料发展的推动力主要来自于对具有高强度和高耐久性材料的需求，例如:运动器材、航空和防御领域。碳纳米管的刚性为钢材的100倍，密度比铝低数倍，非常适用于那些对性能要求较高的领域。纳米材料在复合材料工业中的发展动态为以下3个方向:降低纳米材料价格；纳米材料在高性能复合材料中得到认可；政府支持和研发基础。

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    随着不同行业的制造商越来越多地选择纳米材料这种多功能材料，使得纳米材料的应用范围也更加广泛。

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    全球纳米材料交易总量从2005年的大约1.3亿英磅，以每年2.55亿英磅的速度递增，截止至2010年已达到17亿美元。

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    由于健康、医药、电气和电子市场的繁荣发展，从2005年起纳米材料市场价值以每年10%的速度飞快增长。

    金融危机的爆发，替代和可再生能源的大量应用，提高了实体经济的地位。

    据预测，在接下来的5年中由于健康和医药市场的推动，纳米材料市场将达到23%的年复合增长率。纳米材料也被赋予许多新的应用，如:水处理和净化、药品转移、纳米药物和医疗设备等。 copyright 123456

    碳纳米管、纳米粘土和金属纳米粉末是纳米材料市场中应用得最广泛的3种。其中，碳纳米管展现出了非凡的力学和电学特性。而其较高的热传导性则可应用于电气、电子和能源等众多领域。这使得碳纳米管占据了纳米材料市场40%以上的交易额。

    运动器材、航空、军事/防御和风能领域等复材工业也已经开始逐步采用纳米材料。 内容来自123456

    纳米材料在复合材料中的应用还不到全球纳米材料销量的0.5%。尽管碳纳米管的价格在过去的5年中已经明显下降，但其仍被认为是阻碍纳米材料发展的主要壁垒。 copyright 123456

  例如:多壁碳纳米管的价格己经从5年前的6800美元/磅降到现在的45美元/磅。价格下降的主要原因是生产商对生产规模的扩大和工艺改进促使的生产技术的发展。新兴领域的应用和市场的不断整合，同样使纳米复合材料取得了不同程度的发展。

    碳纳米管主要有3种结构形式:单壁碳纳米管（SWCNT）、双壁碳纳米管（DWCNT）和多壁碳纳米管（MWCNT）。 内容来自123456

    复合材料行业中应用得最为广泛的碳纳米管为多壁碳纳米管。很少量的碳纳米管(0.3%~0.5%)的加入，就可以使复合材料的拉伸、压缩、剪切和韧性较传统复合材料提高10%~50%。

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    纳米材料在复合材料中的发展动态

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    纳米材料发展的推动力主要来自于对具有高强度和高耐久性材料的需求，例如:运动器材、航空和防御领域。碳纳米管的刚性为钢材的100倍，密度比铝低数倍，非常适用于那些对性能要求较高的领域。

    纳米材料在复合材料工业中的发展动态为以下3个方向:

    （1）降低纳米材料价格。

    （2）纳米材料在高性能复合材料中得到认可。 123456

    （3）政府支持和研发基础。 123456

    1 降低纳米材料价格 123456

    纳米材料的价格如果降到合适的价位，就会有更多的制造者对其产生更浓厚的兴趣。 123,123

    在过去的10年里，多壁碳纳米管的价格差不多降了1000倍。富勒烯、树枝状和石墨状纳米材料的价格在过去的5年里也有明显的下降。 本文来自123

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   复合材料行业中纳米材料的发展动态

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    纳米材料制造商仍在继续扩大产能，以进一步降低纳米材料的价格。 123456

    例如：欧洲纳米材料制造商阿科玛公司，正在将其产能从2009年的20t/年提高到2011年的400t/年，提高了20倍。总部在加利福尼亚的CNano公司，己经投入了另一条年产500t碳纳米管的生产线。新改进的制造工艺，如:化学气相沉积(CVD)、燃烧化学气相沉积(CCVD)使得纳米材料的大批量制造成为可能。 123,123

    2 纳米材料在高性能复合材料中得到认可 123456

    纳米材料在一些复合材料领域中正逐步被接受。运动器材领域如高尔夫球杆、曲棍球球杆、自行车车架、滑雪板、网球球拍和帆船桅杆。TaylorMade和AccuFLEX已经采用纳米管增强复合材料制造出更强、更轻、更耐久的高尔夫球杆。在航空领域，波音和空客正在进行试验，用纳米材料增强的复合材料制造机翼和机身等结构部件。在风能市场中，Vestas利用碳纳米管高强度等特性来减重，以起到对涡轮的保护作用。在复合材料行业里，碳纳米管用于制备预浸料，然后将其应用在众多领域。Hexcel、东丽和其他预浸料制造商已经向他们的顾客提供掺杂有碳纳米管的预浸料。 123,123

    3 政府支持和研发基础

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    众多的国家和政府已经加入到纳米科技和纳米材料发展的行业中。亚洲国家也追随北美、欧洲国家的步伐在纳米材料的研究和开发上投入了大量的财力。日本在纳米科技的开发上表现出了浓厚的兴趣，2010年就己经在研究和开发上投入了大约10亿美元。到2016年，日本在纳米材料上的投入还将以每年23%的速度增长。俄罗斯的RusNano公司也计划投入数十亿美元以促进本国在纳米科技上的发展。 内容来自123456