飞行器与风机雷电防护

Haydale功能一体化纳米石墨烯导电增强树脂填料满足航空航天领域防雷

发布日期:2020-07-23 作者:小义 浏览数:12653
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自2010年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,从石墨中分离出石墨烯获得诺贝尔物理学奖以来,石墨烯已然不再是一个新词。石墨烯性能卓越, 如今市面上各种“石墨烯产品”层出不穷,但真正实现在高端领域商业化的屈指可数。英国Haydale公司经过多年研发,花费2800万英镑经费研发出一系列纳米石墨烯增强材料的专利技术,实现功能化纳米石墨烯增强复合材料的真正商业化。 Haydale通过纳米材料的功能化开发出石墨烯增强预浸料,实现具有导电防雷功能一体化的纳米石墨烯增强预浸料持续商业化量产。


       通过将功能化纳米粒子包含到母粒中,然后将其结合到高粘度环氧树脂中,用于预浸料的生产制造。在应用过程中利用分散在环氧树脂配方中的纳米级的石墨烯在特定区域提供增强性能,进一步提高了碳纤维材料的抗冲击性能,及冲击后压缩强度降低重量。这种石墨烯增强复合材料与传统碳纤维复合材料相比,除了力学性能的提升,最主要的是它还提供更好的导电性能电磁屏蔽功能, 成为新一代功能一体化的防雷击,防电磁干扰材料


       大连义邦科技有限公司引进了这种核心关键纳米材料---由Haydale开发的纳米石墨烯导电增强树脂填料,作为中国总代理,大连义邦建议可直接采用导电增强填料的形式,将这种纳米石墨烯填料与国内环氧树脂进行匹配用部分导电增强填料替代同比例的环氧树脂,在不增加树脂整体重量前提下,直接添加到国内现有预浸料的生产中,提高预浸料导电性,同时预浸料的整体力学性能略有提升。


      

       在航空防雷击应用上,Haydale用这种技术实现了功能化石墨烯增强预浸料已经得到空客、GE和BAE公司在飞机2区和3区的测试认可,并开始计划应用。这种新材料可以满足无人机、商业航空以及航天领域防雷需求。同时还适用于风电叶片防雷,特别是易受雷击的海上风电叶片



下图展示Haydale公司研发的新型纳米石墨烯导电增强树脂填料与传统导电填料的区别。

       图中几种均为市面典型的导电填料。从图中能看出添加了传统导电填料后显著降低电阻率,但同时重量加载率上升10-25%之间。如果把这个数量的填料放到一个碳纤维层压板中,它可能使层压板更导电,但层压板却成为一个不稳定的材料。甚至机械性能会降低75%,仅5%都会破坏其机械性能。


       相比之下,Haydale的纳米技术使用的更小粒子并在功能化的过程中高度分散微粒,不增加重量和不影响机械性能的同时提供导电性能。这也是Haydale全球领先专利技术下的研发成果的体现。



       我们的团队以开放和协作的方式与用户合作,可创建符合用户需求和设计的导电改型解决方案。无论是改善树脂性能,还是要提高导热率或电导率,我们都可以提供帮助。欢迎有意愿研发功能一体化复合材料的业界专家咨询洽谈。

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