《石墨烯軍工應(yīng)用簡介》是融軍應(yīng)用研究院在聯(lián)盟年度產(chǎn)業(yè)分析報告的基礎(chǔ)上,通過進(jìn)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(lǐng)域應(yīng)用研討及項(xiàng)目合作交流會上進(jìn)行軍工應(yīng)用需求發(fā)布,以便促進(jìn)石墨烯技術(shù)及產(chǎn)品在軍工裝備領(lǐng)域應(yīng)用推廣。
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單? 位:石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟融軍應(yīng)用研究院
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石墨烯軍工應(yīng)用簡介
石墨烯是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最輕、最薄、最硬、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能最好的新型納米材料,其優(yōu)異性能備受關(guān)注。目前發(fā)熱材料、導(dǎo)熱材料、涂料、潤滑油、鋰電池、防靜電材料等已產(chǎn)業(yè)化,在航空、航天、航海、兵器、電子、動力等裝備領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊,能有效促進(jìn)裝備性能及后勤保障能力提升。
一、發(fā)熱材料
石墨烯導(dǎo)電性好,制備的發(fā)熱材料效率高、升溫快、發(fā)熱均勻、安全性好、功率不衰減、使用壽命長??捎糜谥谱靼l(fā)熱服、發(fā)熱睡袋、發(fā)熱鞋帽及手套、救生衣、潛水服等產(chǎn)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(fā)熱地暖、發(fā)熱壁畫及發(fā)熱墻板等可用于部隊營房建設(shè)。石墨烯發(fā)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(yīng)的理療產(chǎn)品。
二、導(dǎo)熱材料
石墨烯導(dǎo)熱性好,石墨烯散熱材料與傳統(tǒng)散熱材料相比,重量輕、導(dǎo)熱率高、輻射系數(shù)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(yīng)用前景。適用于雷達(dá)、電磁炮、激光武器、電力設(shè)備等高功率高集成度產(chǎn)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(jī)等產(chǎn)品上應(yīng)用。石墨烯散熱材料也可用于石油管道輸送加熱及煤礦進(jìn)風(fēng)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(dǎo)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(qiáng)。國內(nèi)研發(fā)生產(chǎn)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(wèi)星發(fā)射塔架等獲得應(yīng)用,在艦船、潛艇、島礁裝備、車輛、橋梁、發(fā)射架、野外器材、洞庫等方面應(yīng)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(tǒng)三防漆相比,高防腐、耐水性強(qiáng)、粘稠度低、膜層簿、涂敷均勻、附著力強(qiáng)、防護(hù)無死角、使用方便,可用于武器裝備印制電路板、電子產(chǎn)品及設(shè)備的防護(hù)。
超疏水涂料。石墨烯改性超疏水涂料具有超強(qiáng)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(diǎn),適用于機(jī)械產(chǎn)品、電子產(chǎn)品、紡織品、皮革制品等方面。用于作訓(xùn)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(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)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(jī)械摩擦,降低噪聲和震動,降低運(yùn)行阻力,節(jié)油節(jié)電防銹,延長機(jī)械使用壽命??捎糜陲w機(jī)、艦船、潛艇、坦克裝甲、車輛、兵器等裝備動力系統(tǒng)及機(jī)械設(shè)備,提高效能。
五、電池、超級電容
石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電性及高比表面積特性,可降低電池內(nèi)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(jī)、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(shè)備、雷達(dá)、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(dǎo)電性能防止和疏導(dǎo)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(huán)、工作臺、防靜電地板、防靜電輪胎、周轉(zhuǎn)車、周轉(zhuǎn)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(jī)房、實(shí)驗(yàn)室、機(jī)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(lǐng)域應(yīng)用
石墨烯改性泡沫具有強(qiáng)度高保溫性好的特點(diǎn),可用于建筑外墻保溫,軍車、飛機(jī)、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(qiáng)度,密封件可提升力學(xué)性能和耐磨性能。
石墨烯改性塑料導(dǎo)電性好機(jī)械強(qiáng)度高,可用于替代金屬結(jié)構(gòu)件、防靜電及散熱材料。
石墨烯改性鋁材導(dǎo)電性好、強(qiáng)度高、重量輕,可廣泛用于航空、航天、兵器等軍工領(lǐng)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(tǒng)防彈材料強(qiáng)度高、耐溫性好、重量輕、抗沖擊力強(qiáng)、防彈效果大大增強(qiáng),可用于防護(hù)裝甲、防彈衣、防彈頭盔、防爆裝備等軍工產(chǎn)品中。
石墨烯制作的電磁屏蔽材料導(dǎo)電導(dǎo)熱性好、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕,相比傳統(tǒng)材料屏蔽效果更好,可提高電子產(chǎn)品及設(shè)備的防電磁干擾能力。
石墨烯吸波材料強(qiáng)度高、比表面積大、最輕最薄,可用于飛機(jī)、艦船、潛艇、坦克、雷達(dá)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(jī)發(fā)動機(jī)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(chǎn)品對車間、艦船、港灣含油廢水可有效進(jìn)行油水分離。
石墨烯防護(hù)口罩防霧霾、粉塵、風(fēng)沙、油煙、抑菌,透氣效果好。
石墨烯內(nèi)衣、襪子具有抑菌、止癢、透氣、吸濕除臭作用。
來源:石墨烯聯(lián)盟