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用“神奇材料”提高复合材料性能

石墨烯是一种用单层碳原子制成的材料,它是由2010年获得诺贝尔物理奖的Kostya Novoselov教授和Andrew Geim教授在实验中首先发现的。它确实是一种神奇的材料,强度比钢大200倍以上,导电性优于铜,据称,它具有人类已知的最佳导热性。石墨烯最令人兴奋的性能之一是它的厚度,异常的薄,只有一个原子那么厚,它比人的头发要细100万倍。虽然这种新材料已在各行各业中创新使用,但毫无疑问其强度和轻质性能引导研究人员寻找它可以提高纤维增强塑料特别是碳纤维增强塑料性能的方法。

2013年,欧委会(EC)投资10亿欧元作为一个称为“石墨烯旗帜”新项目的一部分,其目标是在10年内开发石墨烯相关的技术,从学术实验室的使用到各行业中的应用。该核心联盟目前由23个国家142个学术和工业研究小组组成。

这些寻求欧盟资助的项目之一是由Sunderland大学在2014年设立的,目标是使用石墨烯开发更轻、更强、更具能效和安全的车辆,对全球汽车行业有潜在的革命性。

该大学与来自意大利、西班牙和德国的5家研究伙伴合作,它被选为iGCAuto建议的一个合作伙伴。该项目重点分析新石墨烯基聚合物材料的性能,以确定当它被用于提高生产汽车中的先进复合材料时,它是怎样起作用的,特别是有关强度、尺寸稳定性和耐久性。

Sunderland大学计算、工程和技术系汽车工程教授Ahmed Elmarakbi提出这个想法。“石墨烯对于汽车工业有巨大的应用,把它用于提高汽车中的复合材料有许多潜力,”他说。“全球汽车行业目前正面临重大挑战,如CO2排放和安全问题。”

“该项目将研究在制造不同聚合物基体的纳米复合材料中使用石墨烯材料。该材料将提供好处,如提高强度、尺寸稳定性和更好的热性能、更佳的燃烧性能(起到阻燃作用,因而减少烟排放)和卓越的耐久性,”Elmarakbi教授补充道。“这个项目将有挑战性;问题不仅仅是生产石墨烯产品,而是把它们大批量应用到汽车中。”

(强华)

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