石墨烯是一種廣泛的2D材料家族，具有很高的潛力，隨著復(fù)合材料行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化和應(yīng)用努力試圖打破其商業(yè)應(yīng)用的障礙，石墨烯走到了最前沿。

石墨烯由一層單原子厚度的碳原子組成，排列成六邊形晶格，被認(rèn)為是世界上最薄的材料。它的各種特性——從高強度到導(dǎo)熱、導(dǎo)電、吸收光的能力，再到彈性——使石墨烯不僅在能源、建筑、衛(wèi)生和電子領(lǐng)域，而且在復(fù)合材料領(lǐng)域都是無價之寶。而石墨烯復(fù)合材料可為航空航天、電子、國防、醫(yī)療、基礎(chǔ)設(shè)施、體育和可再生能源等市場和行業(yè)提供了好處和機會。

2020年復(fù)合材料世界有一篇關(guān)于石墨烯的專題文章，里面描述到該材料通常用作樹脂基體和其他材料的添加劑，以增強各種機械性能，包括導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、耐久性、柔韌性、剛度、抗紫外線性、減輕重量和防火性。它還可以減少層間剪切破壞，消除微開裂問題，提高抗沖擊性/韌性，并在一定程度上支持可持續(xù)性。

毫無疑問，石墨烯增強復(fù)合材料是一個新興的發(fā)展領(lǐng)域。無論是新應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)化工作還是材料規(guī)模擴大，目前石墨烯在全球復(fù)合材料行業(yè)的實施現(xiàn)狀以及研究應(yīng)用趨勢有:

l例如國外特種化學(xué)品公司Mito Materials越來越多地倡導(dǎo)石墨烯的開發(fā)。該公司還帶頭開展ISO標(biāo)準(zhǔn)化工作。2022年該公司的E-Go產(chǎn)品在還獲得了石墨烯理事會(Graphene Council)的驗證功能化石墨烯(Verified Functionalized Graphene)。

l石墨烯納米管——將石墨烯片卷成管狀——經(jīng)常被OSCiAl用于推進(jìn)各種終端市場，包括增強玻璃纖維增強聚合物(GFRP)管道的電介質(zhì)性能和改進(jìn)電動汽車(EV)電池組。

lChemQuest Technology Institute技術(shù)研究所正在與Universal Matters合作，以支持其基于可持續(xù)原料的石墨烯技術(shù)的發(fā)展和驗證。

l斯威本大學(xué)和行業(yè)合作尋求創(chuàng)建基于石墨烯的納米材料，以創(chuàng)造具有無線連接功能的智能碳纖維結(jié)構(gòu)的工作原型。

l萊斯大學(xué)正在開發(fā)一種將原油副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為石墨烯的方法，然后與復(fù)合材料混合，用于熱、防腐和3D打印應(yīng)用。

lAdamant Composites和Levidian正在利用他們的專業(yè)知識開發(fā)石墨烯基織物、預(yù)浸料、樹脂、粘合劑和涂料，以應(yīng)對汽車、風(fēng)能和航空航天等各個行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。

lNanografen 的前端載體 (FEC)——一種汽車部件。土耳其納米技術(shù)研發(fā)部 Nanografen 生產(chǎn)高質(zhì)量的石墨烯并開發(fā)基于石墨烯的應(yīng)用。FEC是封閉發(fā)動機艙并支撐車輛內(nèi)部固定部件的結(jié)構(gòu)面板。從熱解廢輪胎中獲得的石墨烯用作增強劑和成核劑，無需任何額外的過程即可減少串行部分中的玻璃纖維含量。這項創(chuàng)新減輕了面板的重量并在機械上進(jìn)行了改進(jìn)。

l由石墨烯旗艦（Graphene Flagship）合作伙伴空中客車公司領(lǐng)導(dǎo)的石墨烯旗艦項目的 GICE 先鋒項目正在開發(fā)一種飛機防冰系統(tǒng)，該系統(tǒng)受益于石墨烯獨特的熱電特性——它可以在很少的功率輸入下產(chǎn)生熱量，同時很容易融入柔性塑料復(fù)合材料中。

l由漢莎航空領(lǐng)導(dǎo)的先鋒項目 AeroGRaFT 正在研究新的過濾裝置，以改善飛機和航天器的空氣質(zhì)量。在這種情況下，石墨烯可實現(xiàn)自清潔功能，以及在運行期間對環(huán)境條件進(jìn)行額外的感測和監(jiān)測。

l在 Medica 的帶領(lǐng)下，國外GRAPHIL 先鋒項目正在開發(fā)基于石墨烯的緊湊型濾水器。添加石墨烯可以去除水中新出現(xiàn)的污染物，如抗生素、殺蟲劑、重金屬、藥物和許多不同的化合物。

石墨烯還被用于增強復(fù)合材料的應(yīng)用，包括碳纖維旅游滑雪板、工具制造和海上皮艇。我們有理由相信，未來石墨烯在復(fù)材領(lǐng)域一定能大展拳腳，不斷拓展復(fù)材應(yīng)用領(lǐng)域市場，開創(chuàng)復(fù)材應(yīng)用新局面。

此文由中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會編譯，文章不用于商業(yè)目的，僅供行業(yè)人士交流，引用請注明出處。