法國Nanomakers碳化硅納米顆粒技術(shù)分析

---以激光熱解技術(shù)制備的高純度納米碳化硅材料

法國Nanomakers是一家專注于硅基納米粉末開發(fā)與生產(chǎn)的材料企業(yè)，公司地址位于1 Rue de Clairefontaine, 78120 Rambouillet 。該公司成立于2010年1月，其技術(shù)源頭可追溯至1980年由麻省理工學院發(fā)現(xiàn)、1985年由法國原子能與替代能源委員會（CEA）接管的激光熱解技術(shù) 。

經(jīng)過CEA25年的開發(fā)，該技術(shù)自2010年起獲得Nanomakers許可并使用，使其自2012年起能夠以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)納米顆粒 。該公司在朗布伊埃的工廠年產(chǎn)量已達40噸，為滿足不斷增長的需求，還通過安裝自動化傳輸和包裝系統(tǒng)以及納米粉末造粒過程進行了生產(chǎn)力投資 。

一、品牌與產(chǎn)品概述

Nanomakers設(shè)計、制造和銷售高品質(zhì)碳化硅（SiC）和純硅或碳涂層（Si/SiΩC）納米粉末 。

這些納米粉末致力于提高不同工業(yè)領(lǐng)域（包括半導(dǎo)體、鋰離子電池、航空航天、汽車等）使用的多種材料的機械、熱學和化學性能 。

該公司采用激光熱解技術(shù)生產(chǎn)納米粉末，這一技術(shù)能夠制備高純度納米粉末 。Nanomakers生產(chǎn)的碳化硅（SiC）和硅（Si）納米粉末可顯著提高工業(yè)材料的性能 。

其納米碳化硅可以提高彈性體、聚合物、陶瓷、金屬、復(fù)合材料等材料的機械、耐熱和耐化學性 。

二、產(chǎn)品類型

Nanomakers提供的碳化硅納米顆粒主要包括以下幾種類型：

? 標準納米碳化硅顆粒

? 硅包覆納米碳化硅顆粒

? 碳包覆納米碳化硅顆粒

? 氮摻雜納米碳化硅顆粒

? 顆粒狀納米碳化硅（用于改善流動性）

? 此外，該公司還提供以下產(chǎn)品類型：

? 平均粒徑約35nm的標準納米碳化硅

? 平均粒徑約75nm的標準納米碳化硅

? 35nm標準納米碳化硅的顆粒狀形態(tài)

? 75nm標準納米碳化硅的顆粒狀形態(tài)

? 硅包覆型納米碳化硅

三、主要型號

Nanomakers碳化硅納米顆粒的代表性型號包括：

? NMSiC99@35：平均粒徑約35nm的標準納米碳化硅

? NMSiC99@75：平均粒徑約75nm的標準納米碳化硅

? NMSiC99@35GR：35nm標準納米碳化硅的顆粒狀形態(tài)

? NMSiC99@75GR：75nm標準納米碳化硅的顆粒狀形態(tài)

? NM SiC?Si 99：硅包覆型納米碳化硅

? NM SiC?C 99：碳包覆型納米碳化硅

? NM SiCΔN 99：氮摻雜型納米碳化硅

此外，根據(jù)其他資料，還包括以下型號：

? SiC - NM SiCΩSi 99：功能化納米碳化硅

? SiC - NM SiCΩC 99：碳涂層納米碳化硅

? SiC - NM SiCΔN 99：氮摻雜納米碳化硅

四、產(chǎn)品介紹

1、標準納米碳化硅顆粒 (NMSiC99系列)

這是Nanomakers的基礎(chǔ)產(chǎn)品，為結(jié)晶態(tài)（β相），材料純度（金屬基）高于99.95%，氧含量低于1%重量比 。提供35nm和75nm兩種平均粒徑選項，并有對應(yīng)的顆粒狀形態(tài)（GR型）以方便操作 。

該等級適用于高科技和半導(dǎo)體應(yīng)用，也適用于電子、航空、航天、汽車、珠寶等某些設(shè)備和結(jié)構(gòu)部件 。它適合于增強彈性體、聚合物、樹脂、復(fù)合材料、金屬和陶瓷等材料 。

2、功能化納米碳化硅顆粒

硅包覆型 (NM SiC?Si 99)

這種類型的功能化有利于納米SiC在水基或有機基溶劑中的分散 。該產(chǎn)品可用于氟橡膠或有機硅等，以提高其機械性能以及對侵蝕性環(huán)境的抵抗力 。

技術(shù)參數(shù)：比表面積55-70 m2/g，密度2.9-3.3 g/cm3，平均粒徑26-40 nm，水分含量<1 wt.% 。

3、碳包覆型 (NM SiC?C 99)

這種類型的功能化增強了NMSiC99的現(xiàn)有特性 。該產(chǎn)品可用于氟橡膠或有機硅等，以提高其機械性能以及對侵蝕性環(huán)境的抵抗力 。

技術(shù)參數(shù)：比表面積90-130 m2/g，密度2.7-3.1 g/cm3，平均粒徑<50 nm，水分含量<1 wt.% 。

4、氮摻雜型 (NM SiCΔN 99)

這種類型的功能化可以為NMSiC99帶來一些電學特性 。該產(chǎn)品可用于氟橡膠或有機硅等，以提高其機械性能以及對侵蝕性環(huán)境的抵抗力 。

技術(shù)參數(shù)：比表面積48-58 m2/g，密度3.1-3.2 g/cm3，平均粒徑32-40 nm，水分含量<1 wt.% 。

五、優(yōu)勢特點

Nanomakers碳化硅納米顆粒具有多個特點：

1、高純度與低氧含量

標準型號材料純度高于99.95%，雜質(zhì)含量低 。標準型號氧含量控制在1%重量比以下 ，這有助于保持材料性能的穩(wěn)定性。

2、粒徑可控與形態(tài)多樣

提供35nm和75nm兩種規(guī)格，滿足不同應(yīng)用對顆粒尺寸的要求 。此外，還有顆粒狀形態(tài)（GR型）產(chǎn)品，改善流動性，便于操作和處理 。

3、表面可修飾性

通過硅包覆、碳包覆等處理，可改變顆粒表面性質(zhì)以適應(yīng)不同體系 。例如，硅包覆有助于提升納米碳化硅在水性或有機溶劑中的分散性 。

4、工業(yè)規(guī)模供應(yīng)能力

生產(chǎn)方采用已驗證的工業(yè)規(guī)模技術(shù)，可保障一定批量的供應(yīng) 。據(jù)報道，Nanomakers的年產(chǎn)量已達40噸 ，表明其具備持續(xù)供應(yīng)能力。

六、主要應(yīng)用

Nanomakers碳化硅納米顆粒可應(yīng)用于多個領(lǐng)域：

1、半導(dǎo)體工業(yè)

用于增強密封件（如氟橡膠、硅膠密封圈）的機械性能和環(huán)境耐受性 。功能化納米碳化硅可用于提高半導(dǎo)體應(yīng)用密封件對侵蝕性環(huán)境的抵抗能力 。

2、航空航天

作為增強添加劑，用于提升復(fù)合材料、陶瓷或金屬部件的性能 。納米碳化硅可以提高航空航天領(lǐng)域使用材料的機械、耐熱和耐化學性 。

3、彈性體增強

添加到氟橡膠、硅橡膠等材料中，改善其強度、耐磨性和耐化學性 。功能化納米碳化硅可用于提高彈性體的機械性能 。

4、電池材料

在鋰離子電池領(lǐng)域，納米碳化硅可用于提高電池陽極能量密度 。納米碳化硅是鋰離子電池的負極材料之一，具有高容量、高循環(huán)穩(wěn)定性、低膨脹系數(shù)等特點 。

特種陶瓷

作為添加劑或燒結(jié)助劑，用于高性能陶瓷材料 。納米碳化硅可用于陶瓷材料，提高其性能表現(xiàn) 。

Nanomakers碳化硅納米顆粒的材料特性使其在工業(yè)研究和生產(chǎn)中具有應(yīng)用空間。隨著各行業(yè)對材料性能要求的不斷提高，這種具有高純度和可定制化特性的納米材料，或?qū)⒃诟囝I(lǐng)域找到應(yīng)用場景。