李良麗：通過對石墨烯改性技術的研究，可以對航空材料進行升級換代

李良麗：通過對石墨烯改性技術的研究，可以對航空材料進行升級換代

中國發展網記者劉丹陽報道，10月13日，中國航空發動機集團有限公司北京石墨技術研究所技術發展部部長李松力在中國發展石墨50人論壇和安德烈·德通石墨金秋茶會上致辭。他在講話中指出，這是我們在航空裝備上的總體應用思路，根據飛機、發動機和直升機的應用和背景要求，通過對石墨烯改性技術的研究，對航空骨干材料和關鍵材料進行了升級換代。

很榮幸能代表北京石墨烯技術研究所作報告。今天我看到許多專家是業內頂尖的專家。我帶著學習的態度來到這里。如果你不表達不恰當的事情，請批評和糾正它們。

報告分為以下幾部分。第一，背景。隨著航空裝備的快速發展，迫切需要航空材料的自主創新。然而，我國現有的傳統材料在輕脂肪、高溫、高強度、熱導率和導電率等方面均顯示出其潛力已達到極限，難以用現有的傳統方法進一步改善材料，熱處理等性能已遇到瓶頸和極限。ED材料的改進也會導致應用成本和加工性能的下降，因此為了突破這一瓶頸，我們將引入石墨烯是一個重要的方向，因為它具有一系列優良的性能，我這里不介紹，我們在后續的應用中是有益的。相應的ch利用特征線來提高性能。

這就是我們在航空設備上的總體應用的想法。針對飛機、發動機和直升機的應用和背景要求，通過開展石墨烯改性技術研究，利用石墨烯的優良特性，對航空主干材料和關鍵材料進行升級改造。

第二部分介紹了石墨烯的研究進展及其在北京石墨烯技術研究所的應用，首先介紹了作為國家科技創新體系和國防創新體系重要組成部分的北京航空材料研究所。2017年，北京市政府和航空集團投資10億元，將北京石墨烯技術研究院近十年來在石墨烯及其應用領域投入的全部研發人員、知識產權及相關儀器設備整合起來。北京石墨烯技術研究院有限公司成立，簡稱北京石墨烯技術研究院，專業從事石墨烯的應用技術，是北京石墨烯產業創新中心的主要運營機構，建立了第一家大型石墨烯研究院。2007年我國蚜蟲應用技術研究最終試驗基地。目前有18個實驗室。

整個研究過程始于2008年。先后有石墨烯納米線和石墨烯薄膜設備技術。隨后，石墨烯在非金屬材料中的應用也取得了突破。其中一些已經工業化了。這是一些實驗室和設備的現狀。

經過近10年的研究，已開發出60多種新材料。其中一些已經被改造了。此外，還包括了一些標準規范、發明專利、國防專利、科學論文等，這是石墨烯制備技術的研究方向，可能有兩個方向。今天許多專家都提到了男性石墨烯和女性石墨烯的應用。左邊是男性石墨烯的應用，右邊是女性石墨烯的應用。

值得一提的是，我們自己的石墨烯技術也在隨著應用的不斷發展，并進行了相應的研究。從實驗室到工程到量產，我們還掌握了一些高質量、低成本的制備技術，以及一些工業轉運設備，形成了完整的自主知識產權。比較了石墨烯薄膜與石墨烯納米片的情況。

第三部分是主要進展，是今天報告的主題。它是對航空裝備的應用研究。也就是說，在我們的航空設備中，哪些零部件和裝置可以應用于石墨烯。首先，先進的航空發動機材料，由于發動機材料是一個非常復雜的系統工程，其材料涉及金屬、非金屬、金屬，包括鎳基、鈦、非金屬，包括樹脂級復合材料，如W。如涂料、橡膠等。

現有的高溫材料，如剛開始引進的材料，已經遇到了瓶頸。采用先進的合金化技術，很難進一步提高高溫性能。石墨烯的加入可以有效地改善其高溫性能和乳化性能。羅羅專家多次來石墨烯技術研究所交換意見，雙方決定共同推進下一步。開發替代航空發動機材料。除高溫合金外，還有軸承鋼，石墨烯還可以提高軸承鋼的耐磨性，以及作為高溫潤滑涂層、橡膠件、分散石墨烯對耐震塊的改性，以及鈦合金的應用，這些都是石墨烯，在其中有很好的性能改善和改性效果。

還有一些用于戰斗機的材料，如鈦合金，由于鈦合金的導熱系數相對較低，其導熱系數只有一位數，小于10，石墨烯的最佳導熱系數可以達到5300，因此在鈦合金中加入少量石墨烯可以大大提高鈦合金的導熱系數。提高其導熱系數，大大擴展了其高溫領域。應用中，由于鈦合金的強度可以，但目前由于門皮導熱系數差，如果我們現在添加石墨烯，它的導熱系數可以翻倍，大大擴展了其在高溫領域的應用。

此外，專家們剛剛提到了這種鋁合金材料。本文還針對航空用高比強度石墨烯改性鋁合金材料進行了研究。左邊這張圖片是一張傳輸圖片。我們可以看到灰色絮狀物散布在體內。在右邊，我們可以看到左右兩側都是鋁體，中間也可以看到。灰色是石墨烯，按其厚度在10層以內，國際上公認的10層以內也叫石墨烯。除此之外，還可以看到界面結合比較好，沒有污染物，雜質D。這種界面的老化，但金屬與石墨烯界面結合的機理也是一個值得探討的問題，目前還沒有定論。現在，我們將定期與英國石墨烯研究所進行交流訪問，我們將定期發送。我們的學生將在那里進行來賓訪問，這是一項重要的機制研究。

此外，在5083鋁合金和7050鋁合金上，這些是航空中最常用的材料。它們都是在原有的基礎上添加石墨烯來改進的。

另一部分是客機，主要針對電纜材料。通過對石墨烯的改性，可以提高現有材料的導電率，使其與電纜的強度相匹配，與傳統材料相比，可以減小電纜的直徑和數量。目前，我們還開發了航空導線用銅電纜和鋁電纜，具有良好的性能改善效果，為以后的重量減輕奠定了良好的技術儲備。此外，低密度材料，以及石墨烯導電復合材料，以及機艙絕緣材料，主要是橡膠，U型。使用石墨烯來提高抗撕裂性和抗沖擊性。另一種是裝甲材料。目前，列車上還有警帽和防彈衣。我們可以提高現有材料如陶瓷的韌性，如傳統的防彈玻璃，提高其韌性，大大降低其密度，以便我們可以在直升機上懸掛更多的裝甲材料。

此外，還有一些透明的裝甲材料，專家剛才提到石墨烯薄膜具有良好的韌性，所以我們在防彈玻璃上逐層添加石墨烯薄膜，大大提高了它的彈性，還有軍用無人機（UAV），這就是分包裝材料的理念。在傳統電子次包裝材料中加入石墨烯，使其導熱系數提高20%。從原來的200到現在的240和250，芯片中的子組件的功率密度大大提高，使得安裝在未來戰斗機上的雷達探測距離更遠，還包括一些瞄準系統。

最后，我們將介紹國際合作。左邊的照片剛剛出現。也就是說，從整個國家一級到我們集團。右圖為我集團領導曹建國董事長，他在中國成立了石墨烯航天材料聯合研究中心，專門從事石墨烯航天材料的研發。這是在曼徹斯特大學的官方網站上報道的。石墨烯將誕生下一個。替代航空設備的開發。此外，康斯利教授的學生多次訪問石墨烯研究所進行指導，他對石墨烯研究所的評價相對較高。此外，在2018年3月，它簽署了一個聯合研發中心。在代表中英兩國的材料工程技術方面，吸引了許多來自曼德拉的專家參觀研究所，主要是醫療衛生、智能家居等先進材料，當然石墨烯的發展離不開包括前國家領導人在內的領導人的關注。還有一些軍事領導人。這張照片我要強調的是，當2014年軍方領導人來到北京石墨技術研究所進行指導時，他們發現我們已經研究了一種防彈裝甲材料，他給中國的三個國家打了電話，要求他們做最好的抗彈性能，該單位進行了pk，最終我們沒有沉重的開支。石墨烯防彈裝甲的構造。這種裝甲材料實現了工業化。天津市軍用航空裝甲技術有限公司成立。專門為軍隊和警察提供防彈頭盔、防彈背心和透明裝甲材料。

剛才，工信部賽迪研究所肖主任提到石墨烯創新中心的能力建設是工信部的一項重要工作。我們已經完成了石墨烯創新中心的招標工作，正在申請成為國家石墨烯制造業創新中心，最后誠邀專家到北京石墨烯技術研究院指導。謝謝您

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