石墨烯材料在直升机领域的应用

摘要：石墨烯具有优异的物理、化学和热学性能，近几年获得极大关注。本文简单介绍了石墨烯在直升机上的应用前景，详细介绍石墨烯的各项性能和制备方法，指出杭州驰飞超声波设备有限公司（以下简称“驰飞超声波”）研发的超声波纳米制备装置在石墨烯制备上相比传统石墨烯制备方法的优势。

关键词：驰飞超声波；超声波纳米制备装置；石墨烯；直升机

降低噪声和发动机排放的绿色直升机技术，是未来民用直升机技术必然的发展方向。全电驱动的直升机具有巨大优势，电动发动机的使用将减少直升机复杂的动部件，使成本能够降低三分之一；同时能够降低振动和噪声，使机舱内部通话系统成为历史；并且不需要航空燃料，从而避免了发动机的外部排放，更加绿色环保。

石墨烯具有大的比表面积及良好的导热、导电特性，是很有潜力的储能材料。石墨烯的这些优异特性引起科技界新一轮的”碳“研究热潮。随着石墨烯各方面研究进展的加速，石墨烯在直升机上的应用已是指日可待。石墨烯大的比表面积及其良好的电学性能决定了其作为锂离子电池电极材料的巨大潜力，若石墨烯基电极材料在高能量密度、高功率密度要求的动力锂离子电池领域获得应用，必将大大提升动力电池的综合性能，推动全电驱动直升机的发展。

现有石墨烯制法还不能满足石墨烯产业化的要求。包括微机械剥离法、外延生长法、化学气相沉淀CVD法和氧化石墨还原法在内的众多制备方法目前仍不能满足产业化的要求。特别是产业化要求石墨烯制备技术能稳定、低成本地生产大面积、纯度高的石墨烯，这一制备技术上的问题至今尚未解决。

驰飞超声波通过研究以上这些制备石墨烯的方式，结合驰飞超声波在超声波领域几十年的发展经验，研制出超声波纳米制备装置，这一超声波纳米制备装置采用超声波法制备氧化石墨烯，单片层厚～1 nm。驰飞超声波首先在石墨溶液的低温、中温反应阶段加入超声振荡，以此来分别提高石墨的插层效率和氧化程度，然后在高温反应开始时，采用把含有残留浓硫酸的混合液缓慢滴入低温去离子水中再加热的方式，以此减少硫酸分子等插入物因为局部温度过高从石墨层间脱出，通过低速离心得氧化石墨，且随着超声功率的提高，所得氧化石墨的层间距呈扩大趋势，总制得单层石墨烯。使用超声波纳米制备装置制备石墨烯既方便快捷，又能保证制得的石墨烯纯度高。

随着人们对石墨烯研究的不断深入以及制备方法的改进，石墨烯在直升机领域得了广泛的关注。驰飞超声波研制的超声波纳米制备装置不仅能够满足石墨烯未来工业化的要求，也能够保证石墨烯材料高质量和结构完整性。

超声分散

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