石墨烯是石墨嘛_ 石墨烯材料有望将车辆的塑料部分减重20%

我们只要在某些塑料中添加极少量的石墨烯，就可以显着改变塑料的特性和性能。 在汽车行业的宣传中，新技术总是被表现为“革命性”，但这始终是一个美好的愿望，并非所有人都相信。 但是，在新兴材料中，只要在“革命性的”前面加上“可能”这个字母，这个记述就非常客观。 这是石墨烯，“可能”是“革命性”的汽车技术。 回顾过去，石墨烯材料在 2004 年被英国北部曼彻斯特大学的研究者正式分离，虽然现在还只是“十几岁”的新材料，但正在稳步成熟的批量生产中。 未来10年内，石墨烯材料可能会给设计和制造领域带来重大变化，包括提高电动汽车和自行车的效率。

versaline是andrewwankin博士担任最高技术工程师的先进材料工程团体，将石墨烯材料的应用从理论研究推进到实际生产，该新兴材料充分发挥了降重、强化材料、优化电池的作用。 “如果适当使用石墨烯材料，车辆的塑料部分可以减少20%。 我认为这是革命性的。 另外，石墨烯材料具有优异的导电性能，有望优化电池性能，显着延长电池寿命。

作为同素异形体，石墨烯是石墨(通常用于铅笔和干式润滑剂)衍生物。 目前，石墨烯材料大规模应用于汽车批量生产尚需大量研制。 Deakin 博士一直在推进石墨烯在车辆设计和制造中的应用，“石墨烯在某些场合的应用可能会在几年后实现，而在其他场合的应用可能需要十多年的时间。 具体的时间很难判断，但我对这种材料的潜力很有信心。”

据预测，到2020年为止，世界汽车行业每年有使用600万吨塑料的可能性，但是最终的使用量有可能发生变动。 例如，添加石墨烯以制备更坚固、更轻的塑料，并用其它高质量密度材料代替它，塑料的最终用量可能会增加。

增强塑料

Deakin 博士及其团队致力于将塑料强度提高30%以上，减少使用量，但能达到同等或更高的强度。 但目前车辆制造中常用的塑料种类达到13种，所有类型的塑料都要经过测试工艺。

Deakin 博士说:“必须决定在塑料中添加石墨烯的方法和具体混入的比例，例如1~5%。” 其次，必须改进必要的工艺和技术，最后，我们要优化全面测试，把小规模生产推向工业规模。 Deakin博士现在开始利用石墨烯材料优化轮胎、复合车身面板、CFRP 材料以及电池的性能。

“在最初阶段，我们要找到最有意义的应用场景。 因此，我们寻求许多行业专家的帮助。 例如，石墨烯可以用于将轮胎寿命延长至传统水平的1.5倍甚至2倍，同时减少制造过程中对塑料微粒的需求对环境保护具有非常重要的意义。 最近的报告显示，最终投入海洋的直径不足1mm的塑料微粒垃圾中，有28%以上来自轮胎。 石墨烯有助于降低电池的重量和尺寸，有可能延长电动汽车的续航距离，提高电池的充电速度。

另外，石墨烯能够提高塑料板和缓冲器的耐冲击强度，在应用于车辆底盘的情况下也能够得到同样的性能提高。 当然，为了取得理想效果，石墨烯的混合比例也必须经常优化。 另一方面，石墨烯通常不能用于铝材和钢材的补强，但“直接使用石墨烯补强的塑料”也是选择性的想法。

Deakin 博士说:“使用石墨烯加强的塑料，零件的扭转刚性一定，进一步提高，耐冲击强度也提高。 因此，将来使用更轻量的塑料、CFPR 、grp材料的场景将会越来越多”

versalin在 2014 年收购了2d专家公司。 当时，后者每天石墨烯的产量只有1克，现在随着新设备的投入，公司预计今年下半年将把单日石墨烯的产量增加到1公斤(2.2磅)。

对此，Deakin 博士表示，这相当于生产要素增加了 1000 倍。 简单来说，如果每台设备的每日产量能上升到10公斤( 22磅)，那么100台设备就能将公司的每日产量上升到1吨。 Deakin 博士补充道，“为了显着优化塑料的性能，控制塑料中添加的石墨烯的使用量是很重要的(可能在1%以下)”。

Deakin 博士提到石墨烯的生产设备及其工作方式的详细情况，表明只有塑料制造商能够简单地设置在现有的生产现场。

根据Deakin 博士的定义，“真”石墨烯仅含有单原子厚的单层碳层。 但是，versaling石墨烯材料的鳞片大部分不超过5层，90%的鳞片不超过10层，平均横向尺寸只有2微米。

此外，可回收性是新材料正式应用前应考虑的重要问题。 Deakin 博士认为，石墨烯一出现，旧塑料就“重生”(例如，塑料因紫外线的照射而退化的情况)，也就是维持原来的特性和性能进入供应链。

但是，我们必须面对“添加石墨烯减少车辆塑料使用量”的长期问题。 Deakin 博士说:“通过使用我们的技术，这种石墨烯解决方案今后几年真的会有成本效益，预计大约需要5年时间。”那么，这种只有单原子的厚石墨烯，到底可以说是真正的“革命性”材料吗？ 验证需要时间。

文章来源:石墨烯联盟

编辑整理:中国非金属矿信息平台( chinanmi )