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- 發布時間2018-08-16 15:19
- 發布人金彩集團
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使(shi)用石墨烯薄膜延長石油和(he)天然氣工業管道(dao)(dao)的壽命，這種輸送管道(dao)(dao)一般由內層的聚合(he)物或復合(he)材料和(he)外部加強(qiang)鋼(gang)制成。在(zai)這些管道(dao)(dao)內，流體壓力非(fei)常高(gao)，除此(ci)之(zhi)外，管道(dao)(dao)也常常面臨著高(gao)溫(wen)考驗。在(zai)輸送工程中，二氧化(hua)碳(CO2)、硫化氫(H2S)和水會滲透到管道的保護層下，沒有了保護層，作為增強結構的鋼可能會被腐蝕，這就導致管道隨著時間流逝漸漸失去了強度，這種結果最終就會導致災難性失效的風險。
研(yan)究人員發現，如果將石墨(mo)烯與塑料進行機械(xie)混合，或(huo)者在內測涂(tu)上一層石墨(mo)烯，并不(bu)會影響管道通過(guo)性(xing)能。然而，研(yan)究小組通過(guo)將一層薄(bo)的石墨(mo)烯納米層壓到聚(ju)酰胺11（PA11）上，最終能夠生產出阻隔性能特別好的結構，聚酰胺11（PA11）是石油天然氣管道襯里中常用的塑料。
為了(le)驗證是否可靠，在(zai)60°C和高達400倍大氣壓下對多層層壓結構進行了測試，結果表明，與單獨使用PA11相比，多層層壓結構的CO2滲透率降低了90%以上，而H2S的滲透率可降低到無法檢測的水平。
石墨烯雖然從合(he)成和證實存在(zai)到(dao)今天(tian)只有(you)短短十幾年的時間，但(dan)是已成為(wei)今年學者研究(jiu)的熱點。石墨烯是一種由碳原子以sp?雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料。具有相當好的柔韌性、透明性、而且比銅的導電性更好，此外，石墨烯是眾所周知能夠阻擋氦的材料，而氦是最難阻擋的氣體。隨著批量化生產以及大尺寸等難題的逐步突破，石墨烯的產業化應用步伐正在加快。
僅在(zai)美國，石油和天然氣行業的腐(fu)蝕成本就高達14億美元。這種石墨烯技術有可能延長水下管道的使用壽命，從而減少維修所需的各類消耗。
領導曼徹斯(si)特研究(jiu)團隊的(de)教(jiao)授Peter Budd說：“石墨烯有很多令人驚嘆的特性，但是要大規模地利用它們并不是那么容易。我們的工作是將石墨烯帶出實驗室，讓這種先進材料進入現實世界。
TWI研究部(bu)主任Paul Woollin博士說：“這項研究是(shi)TWI通(tong)過創新(xin)網絡與世界領先大學有效合作的(de)一個例子，利用我(wo)們的(de)內部(bu)專(zhuan)家以及(ji)尖端測試能(neng)力，為各種最具挑(tiao)戰性(xing)工業難題找(zhao)出新(xin)穎獨特的(de)解(jie)決方案。”
像這樣可以大規模投入使(shi)用(yong)的(de)石(shi)墨薄膜有潛力開(kai)辟廣闊的(de)新市場，并給無數的(de)工業過程(cheng)帶來新革命，如食品包裝(zhuang)、水過濾和氣(qi)體分離等(deng)領域。
