碳纳米管连续化生产：钢带式热处理炉如何实现精准调控？

       寡壁与多壁碳纳米管（CNT）具有优异的导电、导热和力学性能，在锂电池、复合材料、传感器等领域备受关注。化学气相沉积法（CVD）因易于控制膜的组成及成份分散度而被广泛应用于制备碳纳米管复合膜，即碳源气体在高温催化剂表面裂解后产生的碳原子溶解进入金属催化剂颗粒，达到饱和后在颗粒表面 / 端部析出按石墨片层卷曲方式生长。而要实现碳纳米管工业化连续生产，关键装备之一便是钢带式热处理炉结合催化CVD工艺。

图1 单壁与多壁碳纳米管结构图[1]

       如图2所示，天际智慧钢带式热处理炉结合催化化学气相沉积（CVD）装备采用连续式多温区卧式炉设计。钢带以可调速度（0.1–5 cm/min）将催化剂前驱体送入炉内，先后经历预处理、多温区反应、冷却与出料全过程。通常设置3至5个独立控温区，温度精度可达±1℃，覆盖还原活化、碳纳米管生长到冷却的完整路径。

图2 天际智慧钢带式热处理炉结合催化化学气相沉积（CVD）装备示意图

       相比传统间歇式管式炉，钢带式热处理炉的优势在于连续化、均匀性好、产能高，单线产能可达公斤级/天，且规模化后成本显著降低。而通过灵活调控进行参数切换，可生产寡壁、多壁或混合 CNT，实现多样化产品需求。

        目前寡壁/多壁碳纳米管（CNT）在锂电池导电剂、电磁屏蔽、导热填料等场景中已实现广泛应用。而随着碳纳米管产业化进程加速，钢带式热处理炉正成为高性能碳纳米材料规模化制备的关键装备之一。

参考文献：

[1]卢晓,李子睿,董文杰,等.碳纳米管的扫描隧道显微镜研究进展[J].  2025(12):3373-3392.