高熵非金属纳米材料是由多种非金属元素组成的纳米高熵材料。高熵材料是一类由多种元素以等摩尔比或近等摩尔比组成的新型多主元材料,主要包括高熵合金、高熵陶瓷、高熵化合物等。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2028年高熵非金属纳米材料行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,高熵非金属纳米材料具有在航空航天、军事、催化、能源存储、热管理、核电、汽车等领域应用的潜力。在航天航空领域,高熵非金属纳米材料可作为特种陶瓷材料、高温合金等材料的替代品,用于航空涡轮发动机热结构件、导弹热防护系统的制备中;在核电领域,高熵非金属纳米材料可用作核燃料的包壳材料或用于制备核电高温部件。
高熵非金属纳米材料细分产品包括高熵陶瓷纳米材料、高熵碳基纳米材料等,其中高熵碳基纳米材料又可细分为高熵碳纳米管材料、高熵石墨烯纳米材料、高熵碳量子点纳米材料、高熵富勒烯纳米材料等。
高熵陶瓷纳米材料形貌包括粉末、纳米线、薄膜、纳米管、纳米片、纳米纤维等,相关制备方法有催化剂辅助单源前驱体裂解法、磁控溅射法、放电等离子体烧结法、高分子网络凝胶法、非平衡火焰气溶胶法、静电纺丝法等。
非平衡火焰气溶胶法由美国劳伦斯伯克利实验室和布法罗大学团队合作开发,该技术具有操作简便、成本低廉、易于规模化生产等优势,有望推动实现高熵陶瓷纳米材料产业化、商业化进程。
目前我国高熵非金属纳米材料处于研发起步阶段,研发单位包括清华大学、上海大学、华南理工大学、辽宁宇星投资管理有限公司等,其中辽宁宇星投资管理有限公司拥有“高熵非金属纳米基多元素粉末材料”独家保密技术。在高熵非金属纳米材料相关成果及专利方面,有《一种高熵碳量子点纳米材料及其制备方法和应用》、《一种光响应聚合物/高熵碳基复合纤维及其制备方法和应用》等。
新思界
行业分析人士表示,与高熵合金纳米材料相比,目前高熵非金属纳米材料研究较少,但其也具有极其优异的耐腐蚀性、耐高温性及密度小、强度大、比重轻等特点,在航天航空、能源储存等领域应用潜力巨大。高熵非金属纳米材料研究处于起步阶段,随着制备技术突破,未来其有望在市场中占据一席之地。
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