石墨烯军工应用简介

日期: 2019-04-30
来源: 石墨烯联盟
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  《石墨烯军工应用简介》是融军应用研究院在联盟年度产业分析报告的基础上,通过进一步收集整理分析形成的。请各方将需求意向及时通报给我们,我们将收集汇总,在石墨烯军工领域应用研讨及项目合作交流会上进行军工应用需求发布,以便促进石墨烯技术及产品在军工装备领域应用推广。

  另:如对《石墨烯军工应用简介》内容有修改建议,敬请提出宝贵意见。

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  石墨烯军工应用简介

  石墨烯是迄今为止发现的最轻、最薄、最硬、导电、导热性能最好的新型纳米材料,其优异性能备受关注。目前发热材料、导热材料、涂料、润滑油、锂电池、防静电材料等已产业化,在航空、航天、航海、兵器、电子、动力等装备领域应用前景广阔,能有效促进装备性能及后勤保障能力提升。

  一、发热材料

  石墨烯导电性好,制备的发热材料效率高、升温快、发热均匀、安全性好、功率不衰减、使用寿命长。可用于制作发热服、发热睡袋、发热鞋帽及手套、救生衣、潜水服等产品,穿着轻便、柔韧、舒适。也可用于低温下车辆启动管路加热、座垫加热、烤箱及食品加热、保温餐盒等。发热地暖、发热壁画及发热墙板等可用于部队营房建设。石墨烯发热以红外形式辐射传热,对人体有理疗和保健作用,可做相应的理疗产品。

  二、导热材料

  石墨烯导热性好,石墨烯散热材料与传统散热材料相比,重量轻、导热率高、辐射系数高、加工性能好,在集成电路、大功率器件、LED、电池等散热方面具有广阔的应用前景。适用于雷达、电磁炮、激光武器、电力设备等高功率高集成度产品散热。目前石墨烯散热材料已在航天装备、华为Mate 20 X手机等产品上应用。石墨烯散热材料也可用于石油管道输送加热及煤矿进风口加热装置等。

  三、涂料

  重防腐涂料。石墨烯具有良好的阻隔性、导电性,改性重防腐涂料耐盐雾性能佳、涂层薄、重量轻、附着力强。国内研发生产的石墨烯改性重防腐涂料,通过第三方检测,有的耐盐雾性能超过9000小时。目前在输电塔、原油储罐、海洋工程、卫星发射塔架等获得应用,在舰船、潜艇、岛礁装备、车辆、桥梁、发射架、野外器材、洞库等方面应用前景广阔。

  石墨烯水性三防涂料。石墨烯水性超防腐涂料与传统三防漆相比,高防腐、耐水性强、粘稠度低、膜层簿、涂敷均匀、附着力强、防护无死角、使用方便,可用于武器装备印制电路板、电子产品及设备的防护。

  超疏水涂料。石墨烯改性超疏水涂料具有超强的疏水性(指分子与水相互排斥)、自清洁性、抗氧化、防腐蚀等特点,适用于机械产品、电子产品、纺织品、皮革制品等方面。用于作训服、工作服、军用帐篷等,可防水、防污、消毒杀菌。

  四、润滑油添加剂

  石墨烯具有极高的机械强度和导热性,添加在润滑油中的石墨烯能改善摩擦表面粗糙度,形成固液双重润滑功效,有效提升润滑油抗磨减摩性能,改善机械摩擦,降低噪声和震动,降低运行阻力,节油节电防锈,延长机械使用寿命。可用于飞机、舰船、潜艇、坦克装甲、车辆、兵器等装备动力系统及机械设备,提高效能。

  五、电池、超级电容

  石墨烯优异的导电性及高比表面积特性,可降低电池内阻。石墨烯改性锂离子电池具有充放电快、深度放电、安全性高、自放电率低、使用寿命长等特性,适用于水中兵器、舰船、潜艇、车辆、无人机、单兵装备、电力储能电源等。石墨烯改性低温电池,在-40℃下仍具有较好放电性,可在极寒天气下正常使用。

  石墨烯超级电容具有体积小、功率密度高、寿命长、安全性高等特性。适用于车辆、坦克、装甲车启动、电子设备、雷达、电磁、激光武器等瞬时大功率用电。

  六、防静电材料

  石墨烯的导电性能防止和疏导材料表面电荷积累,泄放静电,防静电效果好。用石墨烯材料制作的防静电工作服、鞋袜、手环、工作台、防静电地板、防静电轮胎、周转车、周转箱、移动货架、包装袋、轮胎等,适用于有防静电要求的工作场所(电子装配车间、计算机房、实验室、机场、微波通讯站、器材库、油料库、火工品操作间、洞库等)。

  七、其他领域应用

  石墨烯改性泡沫具有强度高保温性好的特点,可用于建筑外墙保温,军车、飞机、舰船油箱包覆,装备包装箱,食品保温等。

  石墨烯改性橡胶耐磨性好,石墨烯改性轮胎刹车距离短,使用寿命长。石墨烯改性橡胶减震件可提高耐疲劳强度,密封件可提升力学性能和耐磨性能。

  石墨烯改性塑料导电性好机械强度高,可用于替代金属结构件、防静电及散热材料。

  石墨烯改性铝材导电性好、强度高、重量轻,可广泛用于航空、航天、兵器等军工领域。改性铝材电缆适用于电力传输。

  石墨烯防弹材料相比传统防弹材料强度高、耐温性好、重量轻、抗冲击力强、防弹效果大大增强,可用于防护装甲、防弹衣、防弹头盔、防爆装备等军工产品中。

  石墨烯制作的电磁屏蔽材料导电导热性好、强度高、质量轻,相比传统材料屏蔽效果更好,可提高电子产品及设备的防电磁干扰能力。

  石墨烯吸波材料强度高、比表面积大、最轻最薄,可用于飞机、舰船、潜艇、坦克、雷达等装备的隐身及微波暗室用吸波材料。

  石墨烯防污涂料可使各类海洋生物无法在船底吸附,降低来自水体的摩擦阻力,降低船舶的耗能,提高行驶速度。

  石墨烯防火涂料可提升阻燃性能,用于建筑物、汽车电池等,提高安全性。

  石墨烯热障陶瓷涂层材料,可用于飞机发动机叶片上。

  石墨烯水净化装置可以将海水淡化、污水净化成可供人直接使用的饮用水。

  石墨烯基油水分离产品对车间、舰船、港湾含油废水可有效进行油水分离。

  石墨烯防护口罩防雾霾、粉尘、风沙、油烟、抑菌,透气效果好。

  石墨烯内衣、袜子具有抑菌、止痒、透气、吸湿除臭作用。

  来源:石墨烯联盟

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