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　　許多航空航天結(jié)構(gòu)和部件中使用的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料易受到雷擊的傷害。然而，通過(guò)使用Haydale專利中的等離子體功能化方法（HDPlas?）將功能化納米材料添加到環(huán)氧樹(shù)脂中已被證明能顯著改善環(huán)氧樹(shù)脂的導(dǎo)電性，該材料可以通過(guò)層壓體在整個(gè)結(jié)構(gòu)中消散雷擊的能量，從而減少了在雷擊事件中造成損壞的局部加熱。重要的是，HCS公司在無(wú)現(xiàn)有制造工藝的的情況下毫無(wú)任何主要問(wèn)題地實(shí)現(xiàn)了這些改進(jìn)。

　　HCS公司已經(jīng)對(duì)改性材料的機(jī)械性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，該結(jié)果證明，通過(guò)添加特定的納米顆?？梢跃S持或改善性能。特別注意基質(zhì)主導(dǎo)的性質(zhì)，如面內(nèi)和層間剪切。在測(cè)量的模量中已經(jīng)記錄了16％-20％的改進(jìn)，同時(shí)保持了材料的強(qiáng)度。

　　在經(jīng)受直接雷擊事件后，HCS公司將修改的和未修改的面板之間進(jìn)行了比較，結(jié)果證明，使用這些添加劑可以消除嚴(yán)重的背面損壞和穿透，如下圖所示：

圖注1：雷擊后未經(jīng)修改的面板背面被擊穿

圖注2：雷擊后haydale修改的面板背面無(wú)可見(jiàn)損傷

　　這項(xiàng)工作是作為NATEP支持的GraCELS項(xiàng)目的一部分進(jìn)行的，涉及HaydaleComposite Solutions，Airbus UK，BAE系統(tǒng)，Cobham技術(shù)服務(wù)和SHD復(fù)合材料的合作研究項(xiàng)目。HDPlas?石墨烯改性材料已被用于制造由Airbus為Eco-Flyer飛機(jī)設(shè)計(jì)的副翼。副翼長(zhǎng)度近4米，采用新穎的設(shè)計(jì)制造方法。

　　副翼及其尺寸由Airbus UK設(shè)計(jì)，由斯坦福大學(xué)復(fù)合材料設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)優(yōu)化。Steve Tsai 教授 和 Sung Kyu Ha （來(lái)自漢陽(yáng)大學(xué)）根據(jù)最近出版的最新追溯標(biāo)度理論，對(duì)原有的空中客車設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，并取得了顯著減重。此外，副翼制造中使用的CFRP是由Chomarat提供的淺層，薄層建筑，稱為C-PLY?，由Steve Tsai 教授多年來(lái)所主張的另一種特定復(fù)合材料設(shè)計(jì)。除了GraCELS聯(lián)盟成員外，沒(méi)有斯坦福大學(xué)團(tuán)隊(duì)Chomarat和DIATEX（最重要的知識(shí)和材料來(lái)源）的杰出貢獻(xiàn)，“示威者”副翼不可能成功。

　　HCS公司的總經(jīng)理Gerry Boyce在評(píng)論發(fā)展方面表示：“在保持甚至提高機(jī)械性能的同時(shí)，顯著提高雷擊性能的復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)將使得飛機(jī)制造商能夠生產(chǎn)比當(dāng)前方法更輕和更便宜的脆弱部件，而不會(huì)影響飛行安全。Haydale已經(jīng)通過(guò)仔細(xì)的材料選擇，表面改性和混合表明該項(xiàng)目是可以實(shí)現(xiàn)的。項(xiàng)目合作伙伴期待著將這項(xiàng)技術(shù)推向前進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)比我們迄今取得的更好性能。”

　　HCS公司認(rèn)為，在GraCELS項(xiàng)目中創(chuàng)建的導(dǎo)電碳纖維預(yù)浸料也將適用于目前納入碳纖維應(yīng)用的金屬化涂層或網(wǎng)格，例如需要EMC或RF屏蔽的電子外殼; 可再生能源部門的桅桿和大型渦輪機(jī)葉片以及靜電放電可能是材料選擇關(guān)鍵因素的應(yīng)用。

　　3月14日~16日在巴黎維勒班特展覽中心舉行的法國(guó)JEC World展會(huì)上，Halldale所在的M13展位號(hào)上展示了副翼。HCS公司的工作人員討論了這項(xiàng)新技術(shù)，并解釋如何應(yīng)用于各種產(chǎn)品。

關(guān)于GraCELS項(xiàng)目

　　GraCELS是國(guó)家航空航天技術(shù)合作開(kāi)發(fā)計(jì)劃授權(quán)和管理的為期18個(gè)月研究項(xiàng)目。該項(xiàng)目涉及兩個(gè)終端用戶：空客英國(guó)公司和BAE系統(tǒng)公司。其他參與項(xiàng)目合作的還有Cobham公司（雷擊咨詢和測(cè)試），SHD復(fù)合材料有限公司（碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)浸布供應(yīng)商）和HCS（功能化石墨烯增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂的供應(yīng)商）。 NATEP提供的資金高達(dá)15萬(wàn)英鎊到30萬(wàn)英鎊用于研究項(xiàng)目，其中HCS將獲得高達(dá)10萬(wàn)英鎊。

關(guān)于Haydale Composite Solutions

　　Haydale Composite Solutions（HCS）公司是石墨烯企業(yè)Haydale Graphene Industries（HGI）的子公司。HCS在制定先進(jìn)的高分子復(fù)合材料，與來(lái)自全球公司有超過(guò)20年以上合作經(jīng)驗(yàn)，并為商業(yè)應(yīng)用提供創(chuàng)新解決方案方面，已經(jīng)建立起了聲譽(yù)。HCS還專注于一個(gè)廣泛的市場(chǎng)領(lǐng)域，包括石油，天然氣和水工業(yè)的管道內(nèi)襯，基礎(chǔ)設(shè)施，電力和能源部門以及海洋和交通運(yùn)輸市場(chǎng)。 HCS能力涵蓋了從應(yīng)用研究，產(chǎn)品設(shè)計(jì)，工藝開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品測(cè)試和認(rèn)證的整個(gè)開(kāi)發(fā)周期，到建立制造工廠。EPL還與OEMs和最終用戶合作來(lái)開(kāi)發(fā)并提供復(fù)合材料解決方案，在已經(jīng)存在的傳統(tǒng)材料，如鋼材，鋁材，木材或混凝土制造上，都具有明確的可論證的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

關(guān)于Haydale

　　Haydale，總部設(shè)在英國(guó)南威爾士，在一個(gè)設(shè)施專門建造用來(lái)加工和處理納米材料的工廠，促進(jìn)石墨烯在諸如航空航天，油墨，傳感器，儲(chǔ)能，光伏，復(fù)合材料，涂料領(lǐng)域的應(yīng)用和其他納米材料涂料。Haydale開(kāi)發(fā)了一個(gè)正在申請(qǐng)專利的可量產(chǎn)的等離子體加工的官能化石墨烯和其它納米材料。這使技術(shù)可以給Haydale提供快速，經(jīng)濟(jì)高效的方法，提供量身定制的解決方案，以增強(qiáng)雙方的原料供應(yīng)商和產(chǎn)品制造商的應(yīng)用。