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中天科技金属基石墨烯复合材料研发获得关键性突破

 


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本文摘要:前几天,江苏中天科技株式会社联合,领导中国科学院过程工程研究所联合开发的金属(铝)恩石墨烯复合材料(以下复合材料)取得了突破性进展。

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前几天,江苏中天科技株式会社联合,领导中国科学院过程工程研究所联合开发的金属(铝)恩石墨烯复合材料(以下复合材料)取得了突破性进展。该复合材料在确保实验室性能数据建设的前提下,已在工业化连铸连轧生产线上顺利试生产,在石墨烯应用于金属领域的发展道路上迈出了重要一步。石墨烯及其与技术有关的应用是当今世界关注的热点,具有独特的二维结构、高强度、低导电性能和低导热性能等强大的力学和功能特性,被指出是最理想的复合材料强化相互作用,课题研究也成为复合材料领域的热点方向。中日科学技术和中国科学院过程共同积极开展的金属恩石墨烯复合材料项目,中日现有主要营业产业铝和铝合金架空导线领域的重要瓶颈,即抗拉强度和导电亲率的对立关系开展研究,目标是在传统材料导电亲率下降或微下降的前提下,大幅度提高材料抗拉强度。

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该项目的成果为中国电力系统建设的新型革命性导线产品选项,产生的新型导线品种在节能消耗、耐冰、大横跨等多个领域不会突破。该项目在世界范围内首次顺利采用工业连铸连轧方法批量取出铝基石墨烯复合材料棒材,与以前的出厂化生产相比,具有更高的生产能力、更低的成本,对该复合材料未来的产业化推进程具有最重要的意义。在项目实施过程中,使用目标技术开发的复合材料,其抗拉强度提高范围为25%~50%,该数值与实验室研究阶段和出厂化试验阶段获得的数据大致相同,超过国内外同类研究成果的先进设备水平。

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该项目开发的独特石墨烯加工工艺,不仅有效解决了石墨烯与铝之间不能增生的问题,还构建了石墨烯在连铸连轧过程中的在线加工。该技术的控制,不仅石墨烯在架空导线用铝材领域的应用,还可以在很多铝和铝材领域应用,融合其他技术的调配,使新型复合材料具有更高的目的性能。

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例如,在交通工具的轻量化发展过程中,铝代钢成为主要趋势,在石墨烯的帮助下,铝材的使用量进一步增加,构筑更大的轻量化,其经济和社会效益非常明显。目前,中天科学技术已对该项目技术成果展开产业布局,与旗下主要架空导线子公司-----上海中天铝线有限公司相结合,总投资3亿元。预计该先进的设备技术将首次应用于铝和铝架空导线产品,然后扩展到各种金属产品领域,构成企业新的产业增长点,引导中国高级石墨烯复合材料技术的发展,带来良好的经济和社会效益。


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