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)功能型平臺自2017年12月獲批建設(shè)以來，通過項目合作、共建聯(lián)合實驗室和工程中心、共同組建企業(yè)等模式，吸引了來自上海交通大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海大學(xué)、中國科學(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，聯(lián)合開展石墨烯相關(guān)研發(fā)工作，在結(jié)構(gòu)輕量化用烯碳鋁合金等項目上取得了較大進(jìn)展。該平臺還與華誼、上海航天電源等企業(yè)合作，推動石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

石墨烯平臺與上海理工大學(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，抑制水對涂膜的浸潤與滲透，起到物理防腐作用。同時，石墨烯的導(dǎo)電性能使其迅速將陽極反應(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，平臺將保持與華誼的深度合作，進(jìn)一步開發(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度和韌性。石墨烯平臺與上海交通大學(xué)合作開發(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又韌的特性。項目團(tuán)隊成員、上海交通大學(xué)金屬基復(fù)合材料國家重點實驗室譚占秋博士說，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)用于動車上，烯碳鋁合金零部件可減輕高速行駛中車身震動給零件帶來的影響。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，能使飛行更加穩(wěn)定。

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