近日，由江蘇中天科技與中科院共同研制的金屬（鋁）基石墨烯復合材料取得突破性進(jìn)展。該石墨烯復合材料在保證實(shí)現實(shí)驗室性能數據的前提下，已在工業(yè)化連鑄連軋生產(chǎn)線(xiàn)上成功試生產(chǎn)，在石墨烯應用于金屬領(lǐng)域的發(fā)展道路上邁出了關(guān)鍵一步。
由中天科技和中科院共同開(kāi)展的金屬基石墨烯復合材料項目，瞄準中天現有主營(yíng)產(chǎn)業(yè)——鋁及鋁合金架空導線(xiàn)領(lǐng)域的關(guān)鍵瓶頸，即抗拉強度與導電率的矛盾關(guān)系進(jìn)行研究，目標是在相對于傳統材料導電率不降或微降的前提下，大幅度提升材料抗拉強度。該項目成果將為我國電網(wǎng)建設提供全新的、革命性的導線(xiàn)產(chǎn)品選項，衍生出的新型導線(xiàn)品種將在節能降耗、抗重冰、大跨越等多個(gè)領(lǐng)域有所突破。
該項目在全球范圍內首次成功使用工業(yè)化連鑄連軋方法，批量制出了鋁基石墨烯復合材料桿材，相對于此前的批次化生產(chǎn)，將具有更高的產(chǎn)能、更低的成本，對該復合材料未來(lái)的產(chǎn)業(yè)化推廣具有重要意義。項目實(shí)施過(guò)程中，采用針對性工藝研制的復合材料，其抗拉強度提升25%～50%，該數值與實(shí)驗室研究階段及批次化中試階段獲得的數據基本一致，達到國內外同類(lèi)研究成果中的先進(jìn)水平。
該項目開(kāi)發(fā)的獨特石墨烯添加工藝，不僅有效解決了石墨烯與鋁之間難以浸潤的問(wèn)題，還實(shí)現了石墨烯在連鑄連軋過(guò)程中的在線(xiàn)添加。該技術(shù)的掌握，不僅為石墨烯在架空導線(xiàn)領(lǐng)域的應用提供支撐，而且能在大多數鋁及鋁合金材料領(lǐng)域應用，結合其他工藝調配，使新型復合材料獲得針對性更高的性能。例如在交通載具的輕量化發(fā)展過(guò)程中，“以鋁代鋼”已成為主要趨勢，在石墨烯的助力下，鋁材用量可以進(jìn)一步減少，實(shí)現更大程度的輕量化，其經(jīng)濟效益和社會(huì )效益十分顯著(zhù)。
目前中天科技已針對該項目技術(shù)成果進(jìn)行產(chǎn)業(yè)布局，依托旗下主營(yíng)架空導線(xiàn)的子公司——上海中天鋁線(xiàn)有限公司實(shí)施，總投資3億元。屆時(shí)該先進(jìn)技術(shù)將率先應用于鋁及鋁合金架空導線(xiàn)產(chǎn)品，之后向多種金屬制品領(lǐng)域拓展，可形成企業(yè)新的產(chǎn)業(yè)增長(cháng)點(diǎn)，引領(lǐng)中國高端的石墨烯復合材料技術(shù)發(fā)展，帶來(lái)良好的經(jīng)濟和社會(huì )效益。
資料來(lái)源：國家電網(wǎng)報。
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