碳納米材料具有顯著特性，優(yōu)良的導(dǎo)熱、導(dǎo)電和遠(yuǎn)紅外特性等。但是碳納米材料也具有納米材料天生的缺點(diǎn)，比如高純度和高結(jié)晶度的納米材料比較難獲取，另外還有團(tuán)聚問題。晶須碳納米管不僅具有碳納米材料的天然優(yōu)點(diǎn)，還兼具高純度、高結(jié)晶度和易分散的特性。
遠(yuǎn)紅外紙的加熱機(jī)制不同于傳統(tǒng)方式，遠(yuǎn)紅外紙通電時(shí)會產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外熱波，因此有人把遠(yuǎn)紅外紙稱作量子材料。
所以當(dāng)晶須碳納米管與遠(yuǎn)紅外紙相遇，變碰撞出了奇妙的火花，誕生了電熱轉(zhuǎn)換效率超過99%、瞬間升溫到1000℃等看起來不太可能的數(shù)據(jù)。
01
什么是晶須碳納米管？
晶須碳納米管具有線性結(jié)構(gòu)，相互之間不纏繞，易分散。純度和結(jié)晶度最高可達(dá)99.999%和99.280%。氧化溫度高達(dá)700℃。導(dǎo)電、導(dǎo)熱、穩(wěn)定性優(yōu)異。
02
什么是遠(yuǎn)紅外紙？
遠(yuǎn)紅外紙具有非常優(yōu)異的遠(yuǎn)紅外發(fā)射性能，當(dāng)通電時(shí)，遠(yuǎn)紅外紙只發(fā)射3-20um(完全消除近、中紅外波段)波長的遠(yuǎn)紅外電磁波。電熱轉(zhuǎn)換效率達(dá)到99%以上。其中4-14um波段的遠(yuǎn)紅外電磁波是最有效加熱物體的能量形式。
遠(yuǎn)紅外紙具有一種新的獨(dú)特加熱機(jī)制。它不同于傳統(tǒng)金屬絲、碳纖維、石墨等發(fā)熱體加熱模式，傳統(tǒng)發(fā)熱體是先加熱自身，然后通過溫差傳導(dǎo)熱量。遠(yuǎn)紅外紙通電時(shí)，晶須碳納米管的C-C共價(jià)鍵被激發(fā)，產(chǎn)生聲子振蕩，此振蕩產(chǎn)生波長為2-20um遠(yuǎn)紅外熱波（電磁波）。因此，遠(yuǎn)紅外紙也可以歸類為量子(聲子)材料。電能通過遠(yuǎn)紅外紙直接轉(zhuǎn)換成熱能。
03
當(dāng)晶須碳納米管與遠(yuǎn)紅外紙結(jié)合
遠(yuǎn)紅外紙通電時(shí)，晶須碳納米管的C-C共價(jià)鍵被激發(fā)，產(chǎn)生聲子振蕩，此振蕩產(chǎn)生波長為2-20um遠(yuǎn)紅外熱波（電磁波）。由于晶須碳納米管具有極高的結(jié)晶度和極少的缺陷，因此可以減少聲子散射，大幅提高遠(yuǎn)紅外發(fā)射率。因此，遠(yuǎn)紅外紙可以將電能通過直接轉(zhuǎn)換成熱能。
晶須碳納米管遠(yuǎn)紅外紙聲子能量全部以遠(yuǎn)紅外形式傳遞，沒有內(nèi)部聲子散射損失能量，是目前電熱轉(zhuǎn)換效率最高的形式。因此可外快速加熱物體。因此，單位面積遠(yuǎn)紅外紙只要加載足夠的能量(功率密度)，溫度瞬間即可上升到1000℃以上。
04
晶須碳納米管遠(yuǎn)紅外紙的應(yīng)用前景
晶須碳納米管遠(yuǎn)紅外紙電熱轉(zhuǎn)換率高達(dá)99%以上，遠(yuǎn)高于電阻發(fā)熱電熱轉(zhuǎn)換的70%，還具有柔韌性、可折疊、打孔、可沖壓、憎水、耐酸堿、可熱塑成型、溫度任意調(diào)節(jié)等特性，在紅外加熱、紅外理療、紅外供暖等領(lǐng)域可替代金屬、陶瓷、PCT、碳纖維、石墨等發(fā)熱體，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
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孫曉剛董事長歷時(shí)20多年碳納米管研發(fā)，自主研發(fā)成功晶須狀碳納米管工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)和裝備，工藝技術(shù)水平世界先進(jìn)，掌握核心技術(shù)，年產(chǎn)能達(dá)到100噸。歷時(shí)10年開發(fā)成功遠(yuǎn)紅外薄膜材料（遠(yuǎn)紅外紙），性能優(yōu)異，為世界首創(chuàng)。
歡迎從事納米復(fù)合材料（導(dǎo)電、導(dǎo)熱、增強(qiáng)）、紅外加熱、供暖、紅外醫(yī)療、理療產(chǎn)品開發(fā)相關(guān)技術(shù)人員以及大中專院校相關(guān)科研人員參與。
部分資料來源：江西克萊威
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