石墨烯涂料將用于高鐵

石墨烯涂料將用于高鐵

石墨烯是一種由碳原子組成的六角形、呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。石墨烯粉體材料主要用于工業(yè)添加劑，通過(guò)改性和功能化技術(shù)添加至現(xiàn)有的材料或應(yīng)用產(chǎn)品中，因此被稱作“工業(yè)味精”。


上海石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)功能型平臺(tái)自2017年12月獲批建設(shè)以來(lái)，通過(guò)項(xiàng)目合作、共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室和工程中心、共同組建企業(yè)等模式，吸引了來(lái)自上海交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所等高校和科研院所的高端研發(fā)人才入駐平臺(tái)，聯(lián)合開(kāi)展石墨烯相關(guān)研發(fā)工作，在結(jié)構(gòu)輕量化用烯碳鋁合金等項(xiàng)目上取得了較大進(jìn)展。該平臺(tái)還與華誼、上海航天電源等企業(yè)合作，推動(dòng)石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

石墨烯平臺(tái)與上海理工大學(xué)、華誼合作，研發(fā)了石墨烯改性水性防腐涂料，該涂料正在被推進(jìn)應(yīng)用于高鐵扣件系統(tǒng)。上海石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)功能型平臺(tái)工程師馮慶康介紹，涂料中，具有片層共軛結(jié)構(gòu)的rGO（還原氧化石墨烯）層層疊加，形成迷宮一樣致密的隔絕層，抑制水對(duì)涂膜的浸潤(rùn)與滲透，起到物理防腐作用。同時(shí)，石墨烯的導(dǎo)電性能使其迅速將陽(yáng)極反應(yīng)中鐵元素失去的電子傳導(dǎo)到涂料表面，從而阻止鐵離子生成沉淀而發(fā)生腐蝕。未來(lái)，平臺(tái)將保持與華誼的深度合作，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)石墨烯在防腐涂料領(lǐng)域的應(yīng)用。


除了良好的防腐性和導(dǎo)電性，石墨烯還具有很高的強(qiáng)度和韌性。石墨烯平臺(tái)與上海交通大學(xué)合作開(kāi)發(fā)的結(jié)構(gòu)輕量化用烯碳鋁合金，正是利用了石墨烯這一又強(qiáng)又韌的特性。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員、上海交通大學(xué)金屬基復(fù)合材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室譚占秋博士說(shuō)，與普通鋁合金相比，加入石墨烯納米片的烯碳鋁合金不僅強(qiáng)度更高，而且阻尼減振性能明顯改善。因此，在工業(yè)領(lǐng)域很多應(yīng)用場(chǎng)合，烯碳鋁合金可望替代鋁合金，甚至是昂貴的鈦合金。例如應(yīng)用于動(dòng)車上，烯碳鋁合金零部件可減輕高速行駛中車身震動(dòng)給零件帶來(lái)的影響。又如在航空航天領(lǐng)域，這種合金在減輕火箭等飛行器重量的同時(shí)，能使飛行更加穩(wěn)定。

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