石墨烯軍工應用簡介

日期: 2019-04-30
來源: 石墨烯聯盟
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  《石墨烯軍工應用簡介》是融軍應用研究院在聯盟年度產業分析報告的基礎上,通過進一步收集整理分析形成的。請各方將需求意向及時通報給我們,我們將收集匯總,在石墨烯軍工領域應用研討及項目合作交流會上進行軍工應用需求發布,以便促進石墨烯技術及產品在軍工裝備領域應用推廣。

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  石墨烯軍工應用簡介

  石墨烯是迄今為止發現的最輕、最薄、最硬、導電、導熱性能最好的新型納米材料,其優異性能備受關注。目前發熱材料、導熱材料、涂料、潤滑油、鋰電池、防靜電材料等已產業化,在航空、航天、航海、兵器、電子、動力等裝備領域應用前景廣闊,能有效促進裝備性能及后勤保障能力提升。

  一、發熱材料

  石墨烯導電性好,制備的發熱材料效率高、升溫快、發熱均勻、安全性好、功率不衰減、使用壽命長。可用于制作發熱服、發熱睡袋、發熱鞋帽及手套、救生衣、潛水服等產品,穿著輕便、柔韌、舒適。也可用于低溫下車輛啟動管路加熱、座墊加熱、烤箱及食品加熱、保溫餐盒等。發熱地暖、發熱壁畫及發熱墻板等可用于部隊營房建設。石墨烯發熱以紅外形式輻射傳熱,對人體有理療和保健作用,可做相應的理療產品。

  二、導熱材料

  石墨烯導熱性好,石墨烯散熱材料與傳統散熱材料相比,重量輕、導熱率高、輻射系數高、加工性能好,在集成電路、大功率器件、LED、電池等散熱方面具有廣闊的應用前景。適用于雷達、電磁炮、激光武器、電力設備等高功率高集成度產品散熱。目前石墨烯散熱材料已在航天裝備、華為Mate 20 X手機等產品上應用。石墨烯散熱材料也可用于石油管道輸送加熱及煤礦進風口加熱裝置等。

  三、涂料

  重防腐涂料。石墨烯具有良好的阻隔性、導電性,改性重防腐涂料耐鹽霧性能佳、涂層薄、重量輕、附著力強。國內研發生產的石墨烯改性重防腐涂料,通過第三方檢測,有的耐鹽霧性能超過9000小時。目前在輸電塔、原油儲罐、海洋工程、衛星發射塔架等獲得應用,在艦船、潛艇、島礁裝備、車輛、橋梁、發射架、野外器材、洞庫等方面應用前景廣闊。

  石墨烯水性三防涂料。石墨烯水性超防腐涂料與傳統三防漆相比,高防腐、耐水性強、粘稠度低、膜層簿、涂敷均勻、附著力強、防護無死角、使用方便,可用于武器裝備印制電路板、電子產品及設備的防護。

  超疏水涂料。石墨烯改性超疏水涂料具有超強的疏水性(指分子與水相互排斥)、自清潔性、抗氧化、防腐蝕等特點,適用于機械產品、電子產品、紡織品、皮革制品等方面。用于作訓服、工作服、軍用帳篷等,可防水、防污、消毒殺菌。

  四、潤滑油添加劑

  石墨烯具有極高的機械強度和導熱性,添加在潤滑油中的石墨烯能改善摩擦表面粗糙度,形成固液雙重潤滑功效,有效提升潤滑油抗磨減摩性能,改善機械摩擦,降低噪聲和震動,降低運行阻力,節油節電防銹,延長機械使用壽命。可用于飛機、艦船、潛艇、坦克裝甲、車輛、兵器等裝備動力系統及機械設備,提高效能。

  五、電池、超級電容

  石墨烯優異的導電性及高比表面積特性,可降低電池內阻。石墨烯改性鋰離子電池具有充放電快、深度放電、安全性高、自放電率低、使用壽命長等特性,適用于水中兵器、艦船、潛艇、車輛、無人機、單兵裝備、電力儲能電源等。石墨烯改性低溫電池,在-40℃下仍具有較好放電性,可在極寒天氣下正常使用。

  石墨烯超級電容具有體積小、功率密度高、壽命長、安全性高等特性。適用于車輛、坦克、裝甲車啟動、電子設備、雷達、電磁、激光武器等瞬時大功率用電。

  六、防靜電材料

  石墨烯的導電性能防止和疏導材料表面電荷積累,泄放靜電,防靜電效果好。用石墨烯材料制作的防靜電工作服、鞋襪、手環、工作臺、防靜電地板、防靜電輪胎、周轉車、周轉箱、移動貨架、包裝袋、輪胎等,適用于有防靜電要求的工作場所(電子裝配車間、計算機房、實驗室、機場、微波通訊站、器材庫、油料庫、火工品操作間、洞庫等)。

  七、其他領域應用

  石墨烯改性泡沫具有強度高保溫性好的特點,可用于建筑外墻保溫,軍車、飛機、艦船油箱包覆,裝備包裝箱,食品保溫等。

  石墨烯改性橡膠耐磨性好,石墨烯改性輪胎剎車距離短,使用壽命長。石墨烯改性橡膠減震件可提高耐疲勞強度,密封件可提升力學性能和耐磨性能。

  石墨烯改性塑料導電性好機械強度高,可用于替代金屬結構件、防靜電及散熱材料。

  石墨烯改性鋁材導電性好、強度高、重量輕,可廣泛用于航空、航天、兵器等軍工領域。改性鋁材電纜適用于電力傳輸。

  石墨烯防彈材料相比傳統防彈材料強度高、耐溫性好、重量輕、抗沖擊力強、防彈效果大大增強,可用于防護裝甲、防彈衣、防彈頭盔、防爆裝備等軍工產品中。

  石墨烯制作的電磁屏蔽材料導電導熱性好、強度高、質量輕,相比傳統材料屏蔽效果更好,可提高電子產品及設備的防電磁干擾能力。

  石墨烯吸波材料強度高、比表面積大、最輕最薄,可用于飛機、艦船、潛艇、坦克、雷達等裝備的隱身及微波暗室用吸波材料。

  石墨烯防污涂料可使各類海洋生物無法在船底吸附,降低來自水體的摩擦阻力,降低船舶的耗能,提高行駛速度。

  石墨烯防火涂料可提升阻燃性能,用于建筑物、汽車電池等,提高安全性。

  石墨烯熱障陶瓷涂層材料,可用于飛機發動機葉片上。

  石墨烯水凈化裝置可以將海水淡化、污水凈化成可供人直接使用的飲用水。

  石墨烯基油水分離產品對車間、艦船、港灣含油廢水可有效進行油水分離。

  石墨烯防護口罩防霧霾、粉塵、風沙、油煙、抑菌,透氣效果好。

  石墨烯內衣、襪子具有抑菌、止癢、透氣、吸濕除臭作用。

  來源:石墨烯聯盟

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