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功能一體化防雷預浸料
自2010年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,從石墨中分離出石墨烯獲得諾貝爾物理學獎以來，石墨烯已然不再是一個新詞。石墨烯性能卓越， 如今市面上各種“石墨烯產品”層出不窮，但真正實現在高端領域商業(yè)化的屈指可數。 英國Haydale公司經過多年研發(fā)，花費2800萬英鎊經費研發(fā)出一系列納米石墨烯增強材料的專利技術，實現功能化納米石墨烯增強復合材料的真正商業(yè)化。 Haydale通過納米材料的功能化開發(fā)出石墨烯增強預浸料，實現具有導電防雷功能一體化的納米石墨烯增強預浸料持續(xù)商業(yè)化量產。
通過將功能化納米粒子包含到母粒中，然后將其結合到高粘度環(huán)氧樹脂中，用于預浸料的生產制造。在應用過程中利用分散在環(huán)氧樹脂配方中的納米級的石墨烯在特定區(qū)域提供增強性能，進一步提高了碳纖維材料的抗沖擊性能，及沖擊后壓縮強度，降低重量。這種石墨烯增強復合材料與傳統碳纖維復合材料相比，除了力學性能的提升，最主要的是它還提供更好的導電性能和電磁屏蔽功能， 成為新一代功能一體化的防雷擊，防電磁干擾材料。
大連義邦科技有限公司引進了這種核心關鍵納米材料---由Haydale開發(fā)的納米石墨烯導電增強樹脂填料，作為中國總代理，大連義邦建議可直接采用導電增強填料的形式，將這種納米石墨烯填料與國內環(huán)氧樹脂進行匹配，用部分導電增強填料替代同比例的環(huán)氧樹脂，在不增加樹脂整體重量前提下，直接添加到國內現有預浸料的生產中，提高預浸料導電性，同時預浸料的整體力學性能略有提升。
在航空防雷擊應用上，Haydale用這種技術實現了功能化石墨烯增強預浸料，已經得到空客、GE和BAE公司在飛機2區(qū)和3區(qū)的測試認可，并開始計劃應用。這種新材料可以滿足無人機、商業(yè)航空以及航天領域防雷需求。同時還適用于風電葉片防雷，特別是易受雷擊的海上風電葉片。
下圖展示Haydale公司研發(fā)的新型納米石墨烯導電增強樹脂填料與傳統導電填料的區(qū)別。
圖中幾種均為市面典型的導電填料。從圖中能看出添加了傳統導電填料后顯著降低電阻率，但同時重量加載率上升10-25%之間。如果把這個數量的填料放到一個碳纖維層壓板中，它可能使層壓板更導電，但層壓板卻成為一個不穩(wěn)定的材料。甚至機械性能會降低75%，僅5%都會破壞其機械性能。
相比之下，Haydale的納米技術使用的更小粒子并在功能化的過程中高度分散微粒，不增加重量和不影響機械性能的同時提供導電性能。 這也是Haydale全球領先專利技術下的研發(fā)成果的體現。
我們的團隊以開放和協作的方式與用戶合作，可創(chuàng)建符合用戶需求和設計的導電改型解決方案。無論是改善樹脂性能，還是要提高導熱率或電導率，我們都可以提供幫助。 歡迎有意愿研發(fā)功能一體化復合材料的業(yè)界專家咨詢洽談。
本文意在傳播新材料資訊，部分圖片來自網絡。
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