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桑德蘭大學將石墨烯添加到碳增強塑料中 以便開發出更輕、更節能汽車

桑德蘭大學將石墨烯添加到碳增強塑料中 以便開發出更輕、更節能汽車

石墨烯可以讓汽車保險杠約40%更好的吸收的影響

使用石墨烯的復合汽車零部件有望在7到8年內上市,并有望開發出更輕、更節能的汽車。

桑德蘭大學正牽頭一個財團推廣這種革命性的材料。該大學的科學家們一直在研究石墨烯——當以某種方式將石墨烯添加到碳增強塑料中,這意味著用這種材料制成的保險杠能比標準材料多吸收40%的能量。這將導致更輕、更安全的汽車問世。

桑德蘭大學將石墨烯添加到碳增強塑料中 以便開發出更輕、更節能汽車

固特異在其未來考慮使用石墨烯輪胎

近年來,許多組織已經認識到石墨烯的潛力。固特異公司在2016年發布的鷹360球形輪胎概念圖中,曾談到用它在胎面上制造微型傳感器?;冉平行淖罱侔熗艘懷⊙刑只?,專家們聚在一起討論石墨烯的潛力。2004年,曼徹斯特大學首次分離出石墨烯。

然而,桑德蘭大學聲稱,它是第一個對這項技術進行實際測試的大學,而不是簡單地從理論上對其進行表列,它甚至開始為這一過程的某些部分申請專利。

新的超級電容技術將大大提高電動汽車的續航能力

石墨烯是通過分解石墨(鉛筆中使用的相同材料)而制成的,石墨烯的厚度只有一個原子,比人的頭發還要細一百萬倍。當它變成粉末時,少量的碳纖維可以與熱固性樹脂混合,而熱固性樹脂是用來浸漬碳纖維的,而碳纖維仍然是液態的。

同樣的技術也適用于熱塑性材料,熱塑性材料在熱的時候可以成型,在冷的時候會變硬。在這種情況下,石墨烯在熔化時與塑料混合。

桑德蘭大學將石墨烯添加到碳增強塑料中 以便開發出更輕、更節能汽車

當用于任何類型的碰撞結構或緩沖器時,碳纖維吸收能量,因為它的碎片。適量加入石墨烯改善了這一特性,并賦予材料其他特性。這種材料的組合創造了一種韌性,可以吸收一些載荷,因此介于碳纖維和金屬之間。該工藝也可用于玻璃增強塑料(玻璃纖維)。

大學最終的保險杠設計由兩個部分組成。外殼由碳纖維增強環氧樹脂和石墨烯混合制成。加強筋由玻璃纖維制成,用熱塑性塑料與石墨烯混合增強。在層壓板層數較多的地方,我們可以使用石墨烯獲得更好的性能。如果我們想要相同的性能,我們可以使用更少的層。

未來的汽車技術:可以改變世界的小玩意

除了減輕體重,這還可能通過減少制造碳纖維所需的數量,使碳纖維組件變得更加劃算。

在為生產準備材料方面仍有一些挑戰。將石墨烯粉末均勻地混合在聚合物中非常重要,因為石墨烯團塊會削弱成品的強度,這一領域已經申請了專利。使用過多的石墨烯會使一個組件變得過于強大,傳遞而不是吸收過多的能量,而過少則會使其變得過于脆弱。

一旦完善,這種材料有可能用于各種應用。它可以替代汽車的許多不同部分, 結構部件、門、底盤——任何由鋼或鋁制成的結構部件都可以替換。

這種材料也可以用來制造輕質電池??梢災圃斐鎏寤吹?0%的電池,并獲得同樣的容量。這種高能量密度、重量輕的電池制造成本也會低得多,有些組件的成本甚至會低90%。

本文來自石墨烯資訊,本文觀點不代表利特納米立場,轉載請聯系原作者。

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