【特地对接2085】揭榜挂帅项目：高性能碳纳米管宏观体材料装备

一、项目名称

高性能碳纳米管宏观体材料装备

二、技术成果简介

碳纳米管（CNT）是完全不同于碳纤维的一种新材料，目前可以量产的形态为粉剂和浆料。然而制备成宏观形态的线材和薄膜，更具有独特的、优异的宏观性能，使得其应用潜力远优于石墨烯、粉剂或浆料态的碳纳米管，也优于碳纤维等材料。其理想的高强度、轻质、耐腐、导电、吸波（电磁波）、隔热等超高的综合性能使其在空天领域具有绝对的潜在优势和应用前景。世界各国在大规模量产高性能的CNT宏观体材料方面仍需克服实际的工艺和技术难点。其体现在工艺控制难、稳定性差、难以合成取向性好的CNT集束、催化剂活性时间短等。本项目团队历经20余年的CNT材料实验室研究和近10年的高品质量产工艺研究，已经初步形成了独特的“高品质CNT宏观体多层级合成量产工艺”，并已初步完成了可产业化的工艺实验室实验，获得了连续的、高品质的CNT宏观体（线材和薄膜）。其实验产品显示了优异的性能，处于先进水平。改进后的量产工艺包括通过纳米层级的微观尺度“一体化催化生长技术”控制高品质CNT单体的生长、通过“智能谱分析合成工艺”实现介观尺度的CNT集束的合成、通过“流控集束拉丝技术”实现宏观尺度的稳定拉丝量产；该工艺适用于CNT宏观体线材和薄膜的量产。

CNT材料作为国家多年以来重点发展的新材料方向之一，由于其广阔的应用前景和像高端智能芯片一样对各个领域的重要意义，是世界各科技强国都在争夺的新材料技术高地。实现高品质CNT宏观体纤维和膜的连续、大规模、低成本的制备，是我国未来新型材料发展的重要领域。

三、拟转化（研究）内容

高性能碳纳米管材料应用场景广泛，在新能源电池、航天航空电缆、共形天线、隐身复合材料机体、电磁屏蔽膜、高温部件等军民领域皆有应用。一旦实现大规模高品质的宏观体纤维和膜的量产，其市场需求将会急剧增加，并且会迅速达到万亿级美元的规模。且本项目具有完整的自主知识产权，具有很高的成果转化实现度，经济效益将十分明显。

打破国际垄断，使我国在CNT军事应用领域达到国际领先水平。建成可自动、大规模、高效量产高性能CNT宏观体线材的生产线，生产效率可满足空天领域的军事装备需求。开发3类定型军用导线/电缆的试制，其电导率和承载力满足军标。且工艺技术使在生产过程中达到零排放，消除了废气和环境污染，助力建设青山绿水。

可用于：

1.军用电缆：替代传统金属电缆，用于战机、航天器的射频同轴电缆，可极大地减重（估计70%以上）和降低信号传输损耗；

2.隐身和电磁屏蔽材料：利用CNT的电磁吸收特性，制备雷达/红外复合隐身复合材料和电磁屏蔽防护膜；

3.结构部件：用于无人机、战机、导弹的轻质复合材料；

4.共形天线：战机共形天线；

5.防弹材料：碳纳米管纤维的高韧性和能量吸收能力，子弹冲击时通过纤维拉伸和断裂吸收动能。用于防弹衣、装甲板等。

四、技术指标

基于已完成的产业化试验，成果生产工艺技术特点及优势显著：

1.工艺优：工艺配套稳定性和安全性好，可以持续、稳定地生产CNT纤维和膜；

2.规格丰：产品多规格，可生产CNT纤维和薄膜、可实现膜厚、纤维粗细的控制；

3.品质高：可生长高品质的CNT单体和宏观体，可实现对CNT的层数和直径的选择性控制生长，CNT单体的单一性、手性和取向性好；

4.电性高：可实现金属型和半导体型CNT的选择性生长，可生产导电性高、承载力强的导线；

5.效率高：CNT单体的长度可达分米量级，纤维的生长速度均可达1000米/小时，装备的生产工艺效率高，具备大规模量产的能力；

6.成本低：先进的工艺使生产成本大大降低，初步估算当前的CNT材料性价比为铜的2.3倍；

7.无污染：生产过程无污染，环境友好。

五、拟转化方式及意向合作金额

技术入股、产学研合作或其他方式；合作金额：3000万元。

六、对揭榜方的要求

项目落地转化区域应位于泸州市内

如有合作意向，请联系我们

电话：0411-81760919

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