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10月13日,浙江宁波供电公司220千伏蟹浦变电站附近,工作人员正在给铁塔涂刷防腐涂层。看似普通的一层薄薄涂料,却包含了当今世界最前沿的“黑科技”——石墨烯。
日前,宁波供电公司和中国科学院宁波材料技术与工程研究所(下称“中科院材料所”)成立联合实验室,共同探索研究石墨烯的奥秘,其中一项重要成果就是石墨烯基电力杆塔导电重防腐新型涂料。它的防腐性能超出传统涂料至少两倍,使杆塔的防护寿命达到10年以上,填补了国内电网防腐涂料的技术空白。而这仅仅只是石墨烯应用的冰山一角,它的神奇之处还远不止于此。
什么是石墨烯?
2010年的诺贝尔物理学奖将石墨烯带入了人们的视野,获奖者英国曼彻斯特大学的安德烈˙海姆和康斯坦丁˙诺沃肖洛夫两位教授,从石墨薄片中成功剥离出了石墨烯。
石墨烯非常薄,厚度只有一根头发的20万分之一,是目前已知最薄的一种材料。同时,石墨烯又非常硬,一片石墨烯就能承受相当于一头成年大象的重量,其硬度超过钻石,比世界上最好的钢铁还要再硬上100倍,足以问鼎最坚硬材料。石墨烯还拥有惊人的柔软性,可在不出现破损的情况下伸展20%以上。此外,石墨烯的导电性远高于铜,导热性在地球上难有匹敌,几乎完全透明,不亲水也不亲油,耐酸耐碱,化学稳定性良好。总之,隐藏在铅笔芯中的石墨烯有着数百种神奇的能力。
其实,拥有诸多特性的石墨烯化学结构十分简单,简单到令人不可思议。一片石墨烯就是一层碳原子,它们按照六边形紧密排布、相互连结,形成蜂巢图案。要得到石墨烯似乎也不太难,人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而成,石墨的层间作用力较弱,很容易互相剥离,形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后,石墨烯就出现了。
石墨烯能给我们带来什么?
如果使用石墨烯作为原材料或辅助材料,很多科幻片中的场景将成为现实。我们不妨想象一下,用石墨烯做的手机可以随意折叠,用石墨烯做的飞机、汽车又轻又坚固,石墨烯甚至可以为医学领域带来重大突破。
简单却又神奇,石墨烯的发现轰动了材料学界。石墨烯因高导热性、优异的导电性、耐蚀性、高机械强度和良好的自润滑性成为重要的结构和功能新材料的增强体。随着石墨烯的生产逐渐规模化及其质量和层数可控性程度的提高,石墨烯复合材料的研究越来越受到国内外学者的关注。欧盟委员会将石墨烯列为仅有的两个“未来新兴技术旗舰项目”之一,美国也将石墨烯视为同3D打印技术同等重要的支撑未来科技发展的战略性产业。目前,英、德、美、日等国已在石墨烯低成本、规模化绿色制备及石墨烯增强复合材料和应用技术领域取得了一定的研究成果,初步揭示了石墨烯复合材料的结构、产品性能、应用功能的调控机制,初步实现了石墨烯增强复合材料在高频电子、传感器、柔性显示等领域的应用。
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伴随着我国国民经济的发展,国家不断加大对基础设施建设的投入并加快对其的建设速度。在这一进程中,基础设施的建设也带动了系列行业的发展,促进了各类技术的不断进步和提升。伴随着基础设施设计开始从钢筋混凝土向钢结构发展的趋势,涂料面临着新的要求,特别是在涂料的防腐蚀保护寿命、材料的涂装性能、材料的季节通用性以及环境友好性等方面提出了新的课题。根据《中国腐蚀调查报道》数据显示,我国每年仅因金属材料腐蚀造成的损失高达5000亿元,约占国民生产总值的5%!其中石油天然气系统约100亿元、煤炭工业约55亿元、电力系统约16亿元。而整个涂料行业的工业总产值减去原料仅为其
2013年7月25日,由慧聪涂料网主办的“创新、和谐、责任”中国涂料高峰论坛暨2012年度中国涂料十佳品牌评选颁奖盛典在广州广州塔(小蛮腰)隆重举行,来自涂料行业内管理、技术、采购代表、科研院所领导、行业专家、专业媒体,近500余位嘉宾出席了这一盛会,共同见证了十佳奖项的诞生。一年一度的中国涂料行业十佳品牌评选是由慧聪涂料网主办的权威评选活动。该活动自2004年首次举办以来,迄今已连续成功举办了九届,是中国涂料行业最具影响力、最权威的评选活动。本次评选,依旧秉持了一直秉承“公平、公正、公开、广泛”的严格评
8月23日,中国石油和化学工业联合会在北京组织国内涂料专业知名专家对国电物资集团、河北晨阳工贸集团有限公司共同研发应用的“风电塔架水性防腐涂料”成果进行科技成果鉴定。鉴定委员会认为,“风电塔架水性防腐涂料” 成果在研发应用上采用产学研用“协同创新”开发模式,加快了科技成果转化;首创了国内外风电塔架水性防腐涂料体系,整体技术达到国际先进水平。各专家一致认为项目推广应用前景广阔,经济和社会效益显著,建议加快产品市场推广应用。今年以来,按照集团公司以大力发展新能源引领企业转型、建设创新型
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(2011年6月29日,中国,北京)——中远关西涂料化工有限公司(简称“中远关西”)参加了由慧聪涂料网主办的“创新、和谐、责任、影响力”涂料高峰论坛暨2010年度中国涂料十佳品牌评选颁奖盛典,并荣获2010年度“中国涂料行业十佳品牌评选”十佳防腐涂料品牌。 2011年6月29日,北京钓鱼台国宾馆举行着“创新、和谐、责任、影响力”涂料高峰论坛暨2010年度中国涂料十佳品牌评选颁奖盛典。来自全国乃至全世界涂料行业的目光都集中到了那里。本届的十佳评选,需经过网络、短信、会员等投票方式初选以及专业评审团复审考核。中远关西在晋级30强阶段以高票获得十佳防腐涂料
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近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅和中国科学院金属研究所、清华-伯克利深圳学院成会明合作,应邀发表题为《石墨烯和孔石墨烯材料的化学和应用前景》(TheChemistryandPromisingApplicationsofGrapheneandPorousGrapheneMaterials)的综述文章。石墨烯是我国“
北极星储能网获悉,工信部发布“2019年工业强基工程重点产品、工艺“一条龙”应用计划示范企业和示范项目名单”。其中石墨烯“一条龙”应用计划包括石墨烯储能正极材料、石墨烯铝合金电缆等相关产业链示范企业与锂电池相关项目。详情如下:工业和信息化部办公厅关于公布2019年工业强基工程重点产品、工
深圳石墨烯创新中心有限公司秦显营博士在南方电网国际技术论坛“电力前沿技术”分论坛上做了题为“石墨烯在储能领域的应用”的报告,PPT分享如下:本文来源:广东电力微信公众号ID:gddl1988[$NewPage$][$NewPage$]
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武汉大学/湖南大学袁荃和美国加州大学洛杉矶分校段镶锋等人组成的研究团队,采用石墨烯纳米筛和碳纳米管相结合的方法,制备出二元结构的石墨烯薄膜,兼具有较强的选择性分离效率和一定的机械强度,可应用于海水淡化。此前的理论计算证明,相比传统海水淡化膜,石墨烯制成的单层纳米孔二维薄膜具有超高
中国要实现在太空中建造一座兆瓦级太阳能发电站,将面临很多前所未有的挑战。为了实现这一远大目标,中国已经在重庆建立了测试设施,并为该项目拨款80亿美元的空间探索预算,这一规模快要追平美国的资金投入。为什么中国要坚持这项庞大工程的建造?这是因为太空电站如果完全投入运行,则能向地球提供源
近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件创新特区研究组研究员吴忠帅团队发展了一种三维石墨烯/纳米碳管多孔气凝胶材料,并将其应用于锂硫电池的硫单质载体和中间层一体化正极,获得高体积能量密度和优异循环稳定性的锂硫电池。相关研究成果发表在《纳米能源》(NanoEnergy)上。锂硫电
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近日,深圳人民政府发布关于进一步加快发展战略性新兴产业的实施方案,方案提到将积极发展新能源汽车、先进核电、可再生能源、高效储能、智能电网及智慧能源等领域,推动产业向价值链高端发展,开展氢燃料电池关键材料、电堆制造、系统集成、动力总成、测试诊断等关键技术攻关,持续培育发展氢能经济。
前言:储能体系性能的一大核心问题在于发现性能优异的储能材料或者修饰材料以保证材料性能的最大发挥。石墨烯材料的问世为将储能材料性能尽量发挥出来提供一种解决方式。“石墨烯的‘杀手锏’级应用仍在探索之中,尚未找到独到、不可或缺的应用。正因如此,发展石墨烯产业绝非一朝一夕,需要提前布局,
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