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碳纳米管/石墨烯:纳米材料技术的领头羊(二)
发布日期:2015-07-09
      碳纳米管和石墨烯在航空工业中可用作结构材料、电磁屏蔽、透明、防静电、防雷击、耐雨蚀、除冰涂料、电缆材料等。石墨烯材料在航空领域的最新进展有:

  韩国开发出石墨烯和金属超强复合材料。韩国科学技术高级研究院的研究人员,通过在含铜和镍的复合材料中使用石墨烯,发现了金属-石墨烯纳米层合复合材料中单原子层石墨烯具有强化效应。研究人员在金属沉积的基体上用化学沉积方法(CVD)生长单层的石墨烯;然后再沉积上另一层金属,重复上述步骤,就能得到一个多层的金属—石墨烯复合材料。铜基复合材料的强度变为纯铜强度的500倍;镍基复合材料的强度变为纯镍的180倍。0.0004%质量分数的石墨烯就能将材料强度提高数百倍,特别是利用卷对卷加工或金属烧结法开发大规模生产,使生产航天器用轻质、超高强部件成为可能。

  英国石墨烯增强碳纤维复合材料获得进展。加的夫大学工程学院在碳纤维树脂基复合材料中加入石墨烯纳米薄片(GNP)/碳纳米管(CNT),用以提高碳纤维的增强能力。研究中观测到的结果是,FLG抗压强度增加了13%,抗冲击性能提高了50%。这将对未来复合材料结构开发产生极大帮助,验证了未来减重、环保和减排的飞机设计的可能性。

  美用“石墨烯纸”开发出超级电容器。麻省理工的研究团队研究发现,将石墨烯纸揉皱成一团,可以制备的超级电容器。组成一个电容器需要两个导电层——即两张皱巴巴的石墨烯纸中间夹一个隔离层。超级电容器上隔离层采用的是水凝胶材料。石墨烯纸可以揉皱,平复1000次,且性能不发生明显降低。制成的超级电容器易于弯曲、折叠或拉伸到其原始大小的800%。这种将石墨烯起皱的技术不仅可用于制造超级电容器,也可以有其他应用。

  英国剑桥大学的研究人员开发出首个可弯曲的石墨烯柔性屏幕,在柔性显示屏的研究上更进一步。剑桥大学的新发明使用电泳显示器,通过电场将粒子悬浮。与大多数显示屏不同的是,新的显示屏采用软塑料和石墨烯底板取代传统的金属电极。石墨烯比传统的陶瓷如铟锡氧化物更加柔韧,比金属薄膜更加透明;且石墨烯更易于加工和生产,生产成本更低。石墨烯可用于创建提供全彩色高清图像显示屏。此外,使用石墨烯底板将允许嵌入传感器,使显示屏更能与观众互动,可满足未来柔性电子设备发展需求。

 

来源:http://ee.ofweek.com/2015-06/ART-8140-2816-28966682_2.html

 

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