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功能一體化防雷預(yù)浸料
Haydale功能一體化納米石墨烯導(dǎo)電增強(qiáng)樹脂填料滿足航空航天領(lǐng)域防雷需求
自2010年,英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)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(xué)獎(jiǎng)以來，石墨烯已然不再是一個(gè)新詞。石墨烯性能卓越， 如今市面上各種“石墨烯產(chǎn)品”層出不窮，但真正實(shí)現(xiàn)在高端領(lǐng)域商業(yè)化的屈指可數(shù)。 英國Haydale公司經(jīng)過多年研發(fā)，花費(fèi)2800萬英鎊經(jīng)費(fèi)研發(fā)出一系列納米石墨烯增強(qiáng)材料的專利技術(shù)，實(shí)現(xiàn)功能化納米石墨烯增強(qiáng)復(fù)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(qiáng)預(yù)浸料，實(shí)現(xiàn)具有導(dǎo)電防雷功能一體化的納米石墨烯增強(qiáng)預(yù)浸料持續(xù)商業(yè)化量產(chǎn)。
通過將功能化納米粒子包含到母粒中，然后將其結(jié)合到高粘度環(huán)氧樹脂中，用于預(yù)浸料的生產(chǎn)制造。在應(yīng)用過程中利用分散在環(huán)氧樹脂配方中的納米級(jí)的石墨烯在特定區(qū)域提供增強(qiáng)性能，進(jìn)一步提高了碳纖維材料的抗沖擊性能，及沖擊后壓縮強(qiáng)度，降低重量。這種石墨烯增強(qiáng)復(fù)合材料與傳統(tǒng)碳纖維復(fù)合材料相比，除了力學(xué)性能的提升，最主要的是它還提供更好的導(dǎo)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(jìn)了這種核心關(guān)鍵納米材料---由Haydale開發(fā)的納米石墨烯導(dǎo)電增強(qiáng)樹脂填料，作為中國總代理，大連義邦建議可直接采用導(dǎo)電增強(qiáng)填料的形式，將這種納米石墨烯填料與國內(nèi)環(huán)氧樹脂進(jìn)行匹配，用部分導(dǎo)電增強(qiáng)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(nèi)現(xiàn)有預(yù)浸料的生產(chǎn)中，提高預(yù)浸料導(dǎo)電性，同時(shí)預(yù)浸料的整體力學(xué)性能略有提升。
在航空防雷擊應(yīng)用上，Haydale用這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)了功能化石墨烯增強(qiáng)預(yù)浸料，已經(jīng)得到空客、GE和BAE公司在飛機(jī)2區(qū)和3區(qū)的測(cè)試認(rèn)可，并開始計(jì)劃應(yīng)用。這種新材料可以滿足無人機(jī)、商業(yè)航空以及航天領(lǐng)域防雷需求。同時(shí)還適用于風(fēng)電葉片防雷，特別是易受雷擊的海上風(fēng)電葉片。
下圖展示Haydale公司研發(fā)的新型納米石墨烯導(dǎo)電增強(qiáng)樹脂填料與傳統(tǒng)導(dǎo)電填料的區(qū)別。
圖中幾種均為市面典型的導(dǎo)電填料。從圖中能看出添加了傳統(tǒng)導(dǎo)電填料后顯著降低電阻率，但同時(shí)重量加載率上升10-25%之間。如果把這個(gè)數(shù)量的填料放到一個(gè)碳纖維層壓板中，它可能使層壓板更導(dǎo)電，但層壓板卻成為一個(gè)不穩(wěn)定的材料。甚至機(jī)械性能會(huì)降低75%，僅5%都會(huì)破壞其機(jī)械性能。
相比之下，Haydale的納米技術(shù)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(jī)械性能的同時(shí)提供導(dǎo)電性能。 這也是Haydale全球領(lǐng)先專利技術(shù)下的研發(fā)成果的體現(xiàn)。
我們的團(tuán)隊(duì)以開放和協(xié)作的方式與用戶合作，可創(chuàng)建符合用戶需求和設(shè)計(jì)的導(dǎo)電改型解決方案。無論是改善樹脂性能，還是要提高導(dǎo)熱率或電導(dǎo)率，我們都可以提供幫助。 歡迎有意愿研發(fā)功能一體化復(fù)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(wǎng)絡(luò)。
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