7月12日,内蒙古碳谷科技有限公司建设的国内首条吨级富勒烯生产线(一期),近日在呼和浩特投产,目前生产负荷已经达到80%。未来根据市场需要,该公司还将设计新增3~5吨的年产能。
富勒烯是碳材料家族的明星,包括C60、C70、C84、C90、C94、PCBM等。“最常见的富勒烯为C60,它由60个碳原子通过20个六元环和12个五元环连接而成,是一种具有超稳定结构、类似足球状空心对称的全碳分子,也被称为足球烯。”,富勒烯稳定的结构和独特的物理化学特性,使其在太阳能电池、磁共振造影剂、生物工程基因运载体、激光防护镜以及丙型肝炎治疗、抗流感病毒、抗肿瘤等多个领域有用武之地。
目前,全球富勒烯市场规模约数十亿美元,国际上仅美、俄、日等少数国家实现了富勒烯量产。美、俄等国家的富勒烯生产线为千克级,价格昂贵。日本三菱公司的富勒烯产量最先达到吨级,但主要用于军工,不对外销售。我国已把富勒烯列入《新材料产业“十二五”重点产品目录》,并在“十三五”规划中纳入新型纳米碳材料及器件重点项目。
富勒烯结构多样,合成难度各有差异,价格变化幅度也较大。张永春表示,国外相关产品每克售价从几百元至几万元不等,且销售被严格控制。只有通过自主研发和不断创新生产、提纯、分离工艺技术,才能不再依赖进口,为国内下游用户提供高性能富勒烯产品。
据介绍,该公司攻克了富勒烯提纯关键技术,大大提高了分离效率和产品质量,实现高纯度分离(99.9%)和高产率,在制备和分离技术上拥有完全自主知识产权,主要生产设备均为自主研发,打破了美、日在富勒烯产业上的垄断。
内蒙古碳谷科技有限公司已拥有发明专利7项,实用新型专利7项,近年来陆续推出了富勒烯润滑油、富勒烯抑菌剂和富勒烯化妆品等民用产品,并与国内外材料领域专家合作,开创性地将富勒烯添加到铝和铜金属材料中。其制备的轻质高强富勒烯叠层铝材料,极限弯曲强度相当于45号钢,但密度仅为钢材的三分之一,在飞机、火车、汽车等的轻量化方面有着广泛应用;制备的高性能富勒烯铜基复合材料,摩擦系数只为纯铜的三分之一,可在高铁电网、机械轴瓦、含油轴承、铜基平衡块等方面提升性能;开发的富勒烯真空镀膜技术,可用于轴承、微电子芯片、太阳能电池等领域。