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功能一體化防雷預浸料

Haydale功能一體化納米石墨烯導電增強樹脂填料滿足航空航天領域防雷需求

發布日期：2021-02-19 作者：大連義邦科技瀏覽數：16741

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自2010年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,從石墨中分離出石墨烯獲得諾貝爾物理學獎以來，石墨烯已然不再是一個新詞。石墨烯性能卓越， 如今市面上各種“石墨烯產品”層出不窮，但真正實現在高端領域商業化的屈指可數。 英國Haydale公司經過多年研發，花費2800萬英鎊經費研發出一系列納米石墨烯增強材料的專利技術，實現功能化納米石墨烯增強復合材料的真正商業化。 Haydale通過納米材料的功能化開發出石墨烯增強預浸料，實現具有導電防雷功能一體化的納米石墨烯增強預浸料持續商業化量產。

通過將功能化納米粒子包含到母粒中，然后將其結合到高粘度環氧樹脂中，用于預浸料的生產制造。在應用過程中利用分散在環氧樹脂配方中的納米級的石墨烯在特定區域提供增強性能，進一步提高了碳纖維材料的抗沖擊性能，及沖擊后壓縮強度，降低重量。這種石墨烯增強復合材料與傳統碳纖維復合材料相比，除了力學性能的提升，最主要的是它還提供更好的導電性能和電磁屏蔽功能， 成為新一代功能一體化的防雷擊，防電磁干擾材料。 

大連義邦科技有限公司引進了這種核心關鍵納米材料---由Haydale開發的納米石墨烯導電增強樹脂填料，作為中國總代理，大連義邦建議可直接采用導電增強填料的形式，將這種納米石墨烯填料與國內環氧樹脂進行匹配，用部分導電增強填料替代同比例的環氧樹脂，在不增加樹脂整體重量前提下，直接添加到國內現有預浸料的生產中，提高預浸料導電性，同時預浸料的整體力學性能略有提升。 

在航空防雷擊應用上，Haydale用這種技術實現了功能化石墨烯增強預浸料，已經得到空客、GE和BAE公司在飛機2區和3區的測試認可，并開始計劃應用。這種新材料可以滿足無人機、商業航空以及航天領域防雷需求。同時還適用于風電葉片防雷，特別是易受雷擊的海上風電葉片。 

下圖展示Haydale公司研發的新型納米石墨烯導電增強樹脂填料與傳統導電填料的區別。 

圖中幾種均為市面典型的導電填料。從圖中能看出添加了傳統導電填料后顯著降低電阻率，但同時重量加載率上升10-25%之間。如果把這個數量的填料放到一個碳纖維層壓板中，它可能使層壓板更導電，但層壓板卻成為一個不穩定的材料。甚至機械性能會降低75%，僅5%都會破壞其機械性能。

相比之下，Haydale的納米技術使用的更小粒子并在功能化的過程中高度分散微粒，不增加重量和不影響機械性能的同時提供導電性能。 這也是Haydale全球領先專利技術下的研發成果的體現。

我們的團隊以開放和協作的方式與用戶合作，可創建符合用戶需求和設計的導電改型解決方案。無論是改善樹脂性能，還是要提高導熱率或電導率，我們都可以提供幫助。 歡迎有意愿研發功能一體化復合材料的業界專家咨詢洽談。

本文意在傳播新材料資訊，部分圖片來自網絡。

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