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添加劑，通過改性和功能化技術添加至現有的材料或應用產品中，因此被稱作“工業味精”。


上海石墨烯產業技術功能型平臺自2017年12月獲批建設以來，通過項目合作、共建聯合實驗室和工程中心、共同組建企業等模式，吸引了來自上海交通大學、復旦大學、上海大學、中國科學院上海微系統與信息技術研究所等高校和科研院所的高端研發人才入駐平臺，聯合開展石墨烯相關研發工作，在結構輕量化用烯碳鋁合金等項目上取得了較大進展。該平臺還與華誼、上海航天電源等企業合作，推動石墨烯的產業化應用。

石墨烯平臺與上海理工大學、華誼合作，研發了石墨烯改性水性防腐涂料，該涂料正在被推進應用于高鐵扣件系統。上海石墨烯產業技術功能型平臺工程師馮慶康介紹，涂料中，具有片層共軛結構的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，石墨烯的導電性能使其迅速將陽極反應中鐵元素失去的電子傳導到涂料表面，從而阻止鐵離子生成沉淀而發生腐蝕。未來，平臺將保持與華誼的深度合作，進一步開發石墨烯在防腐涂料領域的應用。


除了良好的防腐性和導電性，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合作開發的結構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。項目團隊成員、上海交通大學金屬基復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，在工業領域很多應用場合，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，能使飛行更加穩定。

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