神奇粉体石墨烯,“以铝代钢”成现实!-天然鳞片可膨胀润滑石墨粉

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神奇粉体石墨烯,“以铝代钢”成现实!

2017-12-21 14:12:03【

神奇石墨烯助力铝合金

铝基石墨烯复合材料不仅可以开发铝及铝合金架空导线产品,还可以开发多种金属制品领域,引领中国高端的石墨烯复合材料技术发展,带来良好的经济和社会效益。

神奇粉体石墨烯,“以铝代钢”成现实!

通常金属基复合材料都是以包括颗粒、晶须、纤维等形态的陶瓷相作为增强体,在金属基体中引入均匀分散的纳米级增强体粒子,所得到的金属基复合材料往往可以具有更理想的力学性能及导电、导热、耐磨、耐蚀、耐高温和抗氧化性能。铝基石墨烯复合材料产品的工业化生产及应用,推动了我国石墨烯复合材料的发展,点亮了石墨烯大规模产业化前行之路

神奇粉体石墨烯,“以铝代钢”成现实!

众所周知,铝合金具有低密度、高强度和良好延展性,但是铝合金作为结构材料,受到导电性和抗拉强度的制约,电缆行业“以铝代铜”的进展并不乐观。在铝合金中填加石墨、碳化硅、碳化硼和碳纳米管制备铝基复合材料来提高合金强度成为学者们研究方向。新疆众合与深圳前海烯汇材料科技合伙企业及河南省远洋粉体科技股份有限公司共同成立新疆石墨烯新材料科技有限公司研究开发“石墨烯铝合金导线杆材”,推广石墨烯铝合金导线杆材。然而,如何将石墨烯纳米片均匀分散到金属基体中,同时使石墨烯和金属间形成良好的接触界面且不破坏石墨烯的微观结构成为研究中的重点难题。铝基石墨烯复合材料杆材,带来更高的产能、更低的成本,对该复合材料未来的产业化推广进程具有重要意义。铝基石墨烯复合材料,在石墨烯的助力下,铝材用量可以进一步减少,实现更大程度的轻量化,其经济和社会效益十分显著,“以铝代钢”成为现实。

神奇粉体石墨烯,“以铝代钢”成现实!

目前,中天科技已在工业化连铸连轧生产线上成功试生产。

由我国自主研发的铝基石墨烯复合材料——烯铝合金架空导线,相对于传统材料导电率不降或微降的前提下,大幅度提升材料抗拉强度,克服了抗拉强度与导电率的矛盾关系,使得中国在石墨烯应用于金属领域的发展道路上迈出了关键一步。而石墨烯具备优异的力学性能、热学性能和电学性能,是制备金属基纳米复合材料最为理想的增强体之一。

。铝基石墨烯复合材料杆材抗拉强度提升范围25%——50%,达到国内外先进水平。

神奇粉体石墨烯,“以铝代钢”成现实!

石墨烯具有独特的二维结构、高强度、高导电性能和高导热性能等超强的力学和功能特性,被认为是最理想的复合材料增强相,坊间有戏言,称其“除了不能吃,石墨烯可以用于一切领域,一切产品中,有专家甚至认为,未来10——20年石墨烯将引发一场技术革命。

目前,行业内已掀起石墨烯淘金热,日、韩、德、英等国家也都把石墨烯材料及产品定为未来革新产业之一,投入巨资推动石墨烯研发和商业化应用研究。因此,如何提高铝合金强度一直是研究者的主攻方向。铝基石墨烯复合材料解决了石墨烯与基体金属的润湿性、石墨烯与基体金属的界面结合强度、石墨烯与金属基体的界面明确、石墨烯在金属基体中的形貌和分散均匀性可控等技术难题。


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