中欧合作石墨烯创新中心团队的成果:石墨烯水泥基混凝土添加剂。公司致力于石墨烯和氧化石墨烯水泥基复合材料系列产品的产业化和工程化,提升混凝土结构性能,降低混凝土结构成本,改善水泥工业导致的环境污染。目前已发展了石墨烯和氧化石墨烯水泥基材料系列添加剂、石墨烯和氧化石墨烯水泥砂浆、石墨烯和氧化石墨烯混凝土等系列产品,可应用在房屋建筑、地下结构和地下空间、桥梁和隧道、地铁和城市轨道交通、高铁、港口和码头、核电结构、水电和火电结构等土木工程基础设施领域。
公司生产的石墨烯水泥基材料系列添加剂制备工艺合理,满足国家环保排放标准要求,同时,其排放物可以直接回收利用生产化肥。添加剂中的氧化石墨烯纳米片具有良好的分散性,且含氧量40一55%,含碳量45一60%,纯度>99%,显著地改善了水泥砂浆和水泥混凝土的力学性能和耐久性能并降低了水泥基复合材料制备的总成本,例如:实现了1立方米普通氧化石墨烯混凝土可节省原材料***元。
中欧合作石墨烯创新中心团队。中欧合作石墨烯创新中心团队促进了上海与欧洲石墨烯产业的国际交流合作,提升上海市石墨烯平台技术创新和成果转化的能力,推进欧洲以及全球高水平石墨烯创新技术及创新成果在上海的产业化落地。项目负责人是目前国际上成功制备“高性能石墨烯和氧化石墨烯混凝土”的5位科学家之一,为该领域的领军人物。
评价单位:“科创中国”新材料产业科技服务团(江西) (中国材料研究学会)
评价时间:2022-11-28
综合评价
目前,石墨烯混凝土在实际应用中存在 问题:
1、石墨烯及其衍生物生产成本高,结构、质量不易控制。而氧化石墨烯目前采用的制备方法也普遍存在污染性问题,其化学结构还无法精确控制,质量参差不齐。
2、石墨烯及其衍生物不能均匀的分散在水泥基材料中会对水泥基材料的性能造成负面影响。
3、石墨烯及其衍生物与水泥基体的相容性问题。
4、石墨烯及其衍生物加入会对水泥基材料的工作性(主要是流动性)产生不利影响,而良好的工作性能是保证混凝土成型密实、质量均匀、优良耐久性的前提。
5、缺乏耐久性综合评价及功能特性研究。目前研究成果主要集中于水泥基复合材料的力学强度方面,而对其他性能,特别是体积稳定性、敏性、导电性能、电磁屏蔽等功能特性涉及较少。对耐久性的研究仅仅限于实验室,缺乏系统的实际工程评价。
由于受到制约应用的核心问题,例如分散性、成本、混凝土工作性等有待进一步研究,加之石墨烯现阶虽然能显著提高水泥、混凝土的力学性能,如强度等,但是对于耐久性的研究仅仅限于实验室,缺乏系统的实际工程评价。所以基于建筑安全性、市场环境等因素综合考虑,我们认为目前石墨烯可以用于水泥道路方面,但是对于建筑水泥混凝土,比如房屋、桥梁、隧道等,尚不适合。而随之石墨烯在混凝土方面的理论突破和应用突破,未来 石墨烯在混凝土市场前景广阔。
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