关于石墨烯,坊间有戏言,称其“除了不能吃,石墨烯可以用于一切领域,一切产品中。”中天科技此次将研发材料锁定在石墨烯领域,也有其原因。中天科技相关负责人表示:“石墨烯及其相关应用技术是目前全球关注的热点,其具有独特的二维结构、高强度、高导电性能和高导热性能等**的力学和功能特性,被认为是**的复合材料增强相,相关课题的研究也成为复合材料领域的热点方向。”更为重要的原因是,由中天科技和中科院过程工程研究所共同开展的金属基石墨烯复合材料项目,瞄准中天科技现有主营产业———铝及铝合金架空导线领域的关键瓶颈,即抗拉强度与导电率的矛盾关系进行研究,目标是在相对于传统材料导电率不降或微降的前提下,大幅度提升材料抗拉强度。
众所周知,目前电缆市场,一方面是对铜电缆高度依赖,市场需求量大,一方面是铜资源短缺、价格急剧飙升,成本大幅度增加,而我国又是铝资源大国,资源储量非常丰富,那么,研发具有较高技术含量的、性能优异的铝电缆产品,以铝替代铜是打破制约瓶颈的**出路。
虽然铝合金具有低密度、高强度和良好延展性,但是铝合金作为结构材料,受到导电性和抗拉强度的制约,电缆行业“以铝代铜”的进展并不乐观。因此,如何提高铝合金强度一直是研究者的主攻方向。目前来看,利用改变合金熔炼方式、调控成分、调整热处理和变形工艺等方法进一步提高铝合金性能难有突破,铝基复合材料应运而生。在铝合金中填加石墨、碳化硅、碳化硼和碳纳米管制备铝基复合材料来提高合金强度成为学者们研究方向。
而石墨烯是迄今为止实验发现的**坚韧、导电和导热**的材料。中天科技此次项目,在全球范围内首次成功使用工业化连铸连轧方法批量制备出了铝基石墨烯复合材料杆材,相对于此前的批次化生产,带来更高的产能、更低的成本,对该复合材料未来的产业化推广进程具有重要意义。