石墨烯涂料将用于高铁

石墨烯涂料将用于高铁

石墨烯是一种由碳原子组成的六角形、呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯粉体材料主要用于工业添加剂，通过改性和功能化技术添加至现有的材料或应用产品中，因此被称作“工业味精”。


上海石墨烯产业技术功能型平台自2017年12月获批建设以来，通过项目合作、共建联合实验室和工程中心、共同组建企业等模式，吸引了来自上海交通大学、复旦大学、上海大学、中国科学院上海微系统与信息技术研究所等高校和科研院所的高端研发人才入驻平台，联合开展石墨烯相关研发工作，在结构轻量化用烯碳铝合金等项目上取得了较大进展。该平台还与华谊、上海航天电源等企业合作，推动石墨烯的产业化应用。

石墨烯平台与上海理工大学、华谊合作，研发了石墨烯改性水性防腐涂料，该涂料正在被推进应用于高铁扣件系统。上海石墨烯产业技术功能型平台工程师冯庆康介绍，涂料中，具有片层共轭结构的rGO（还原氧化石墨烯）层层叠加，形成迷宫一样致密的隔绝层，抑制水对涂膜的浸润与渗透，起到物理防腐作用。同时，石墨烯的导电性能使其迅速将阳极反应中铁元素失去的电子传导到涂料表面，从而阻止铁离子生成沉淀而发生腐蚀。未来，平台将保持与华谊的深度合作，进一步开发石墨烯在防腐涂料领域的应用。


除了良好的防腐性和导电性，石墨烯还具有很高的强度和韧性。石墨烯平台与上海交通大学合作开发的结构轻量化用烯碳铝合金，正是利用了石墨烯这一又强又韧的特性。项目团队成员、上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室谭占秋博士说，与普通铝合金相比，加入石墨烯纳米片的烯碳铝合金不仅强度更高，而且阻尼减振性能明显改善。因此，在工业领域很多应用场合，烯碳铝合金可望替代铝合金，甚至是昂贵的钛合金。例如应用于动车上，烯碳铝合金零部件可减轻高速行驶中车身震动给零件带来的影响。又如在航空航天领域，这种合金在减轻火箭等飞行器重量的同时，能使飞行更加稳定。

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