纳米碳酸钙用途和市场纳米碳酸钙生产工艺流程( 二 )


3、细分市场二:石墨烯:进入产业化关键期
——性能与应用:潜在应用领域广
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料 。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜 , 是只有一个碳原子厚度的二维碳纳米材料 。
由于石墨烯具有优异的导热性能和力学性能 , 故其在传感器、聚合物纳米复合材料、光电功能材料、药物控制释放等领域表现出众多潜在的应用前景 。
——市场规模:逐渐走向产业化关键期
目前 , 石墨烯产业已经到了从实验室走向产业化的关键时期 , 石墨烯产业已经成为了中国新材料产业乃至制造业实现弯道超车的突破口 。
中国石墨烯产业正处于市场导入期 , 产品尚未成熟 , 产业利润率较低 , 但市场增长率较高 。2018年以来 , 石墨烯粉体和薄膜的生产规模进一步扩大 。粉体方面 , 常州第六元素、青岛昊鑫、宁波墨西等多家企业已拥有国内领先的石墨烯粉体生产线 。薄膜方面 , 长沙暖宇新材料科技公司年产量100万平方米的石墨烯膜生产线已开建 , 预计建成后将成为国内第二大石墨烯膜生产线 。
2015年到2018年 , 中国石墨烯产业处于高速发展期 。据中国经济信息社数据统计 , 2015年石墨烯市场规模仅为6亿元 , 2018年中国石墨烯产业规模约为111亿元 , 复合增长率高达117% 。
在高速发展后 , 从2019年开始石墨烯产业进入快速平稳发展期 , 增速有所降低 。根据CGIA与赛迪统计数据 , 2019年中国石墨烯规模达到120亿元 , 在疫情影响下 , 2020年石墨烯市场增速有所下降 , 石墨烯市场规模达到135亿元 , 同比增速12.5% , 增速较往年明显放缓 。
2021年 , 新冠疫情对石墨烯行业的影响仍将延续 , 再加上下游迟迟无法实现大规模应用 , 在产的企业也一直未能形成稳定的盈利模式 , 地方政府和企业等在石墨烯领域的投资也变得更加谨慎 , 石墨烯产业发展“进入平台期” , 产业规模增速持续放缓 , 初步统计市场在148亿元左右 。
4、细分市场三:纳米级蒙脱土:产业结构升级优化逐步完成
——性能与应用:纳米聚合物高分子材料的添加剂
纳米蒙脱土(MMT)是一种纳米级厚度的硅酸盐片层黏土 , 其基本结构单元系两层硅氧四面体片中间夹一层铝氧八面体片构成的2:1型层状结构 , 四面体与八面体之间靠氧连接 , 形成厚度约1nm , 长×宽为100nm×100nm的片层 。此结构单元层比较松散 , 在外力或极性水分子的作用下 , 层间会产生相对运动而膨胀或剥离 , 水分子或其他有机分子可以进入层间 , 使其具有吸水膨胀性、高分散性、吸附性等 。另外 , 层间是水合的Na+、Ca2+等可交换的无机阳离子 , 蒙脱土四面体中的Si常被A13+替代 , 八面体中的Al3+常被Mg2+、Fe3+、Fe2+、Ni2+、Li+等替代 , 从而使层间产生弱的负电荷 。
蒙脱土因其独特的层状结构 , 可以解离成为纳米片晶 , 通过有机阳离子交换反应来调节蒙脱土片层的表面活性 。MMT具有优良的力学性能、热稳定性、尺寸稳定性 。此外 , 蒙脱土具有良好的分散性能 , 可以广泛应用高分子材料产业作为纳米聚合物高分子材料的添加剂 , 提高抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能等 , 从而起到增强聚合物综合物理性能的作用 , 同时改善物料加工性能近年来 , 中国纳米材料产业基础设施建设规模不断扩大 。