日前，由江蘇中天科技股份有限公司牽頭，聯合中國科學院過程工程研究所共同研制的金屬（鋁）基石墨烯復合材料（下稱復合材料）取得突破性進展。該復合材料在保證實現實驗室性能數據的前提下，已在工業化連鑄連軋生產線上成功試生產，在石墨烯應用于金屬領域的發展道路上邁出了關鍵一步。
石墨烯及其相關應用技術是目前全球關注的熱點，其具有獨特的二維結構、高強度、高導電性能和高導熱性能等超強的力學和功能特性，被認為是最理想的復合材料增強相，相關課題的研究也成為復合材料領域的熱點方向。由中天科技和中科院過程所共同開展的金屬基石墨烯復合材料項目，瞄準中天現有主營產業----鋁及鋁合金架空導線領域的關鍵瓶頸，即抗拉強度與導電率的矛盾關系進行研究，目標是在相對于傳統材料導電率不降或微降的前提下，大幅度提升材料抗拉強度。該項目成果將為我國電力系統建設提供全新的、革命性的導線產品選項，衍生出的新型導線品種將在節能降耗、抗重冰、大跨越等多個領域予以突破。
該項目在全球范圍內首次成功使用工業化連鑄連軋方法批量制備出了鋁基石墨烯復合材料桿材，相對于此前的批次化生產，將具有更高的產能、更低的成本，對該復合材料未來的產業化推廣進程具有重要意義。項目實施過程中，采用針對性工藝研制的復合材料，其抗拉強度提升范圍25%~50%，該數值與實驗室研究階段以及批次化中試階段獲得的數據基本一致，達到國內外同類研究成果中的先進水平。
該項目開發的獨特石墨烯添加工藝，不僅有效解決了石墨烯與鋁之間難以浸潤的問題，還實現了石墨烯在連鑄連軋過程中的在線添加。該技術的掌握，將不僅為石墨烯在架空導線用鋁材領域的應用提供支撐，更可在大多數鋁及鋁合金材料領域應用，結合其它工藝調配，使新型復合材料獲得針對性更高的性能。例如在交通載具的輕量化發展過程中，“以鋁代鋼”已成為主要趨勢，在石墨烯的助力下，鋁材用量可以進一步減少，實現更大程度的輕量化，其經濟和社會效益十分顯著。
目前中天科技已針對該項目技術成果進行產業布局，依托旗下主營架空導線的子公司----上海中天鋁線有限公司實施，總投資3億元。屆時該先進技術將率先應用于鋁及鋁合金架空導線產品，之后向多種金屬制品領域拓展，可形成企業新的產業增長點，引領中國高端的石墨烯復合材料技術發展，帶來良好的經濟和社會效益。
責任編輯：zhuchangxi
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