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- 發布時間2018-08-16 15:19
- 發布人金彩集團
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使用(yong)石(shi)墨烯(xi)薄膜延長石(shi)油和天然氣工業管道的壽命，這種輸(shu)送(song)管道一(yi)般(ban)由(you)內(nei)層的聚合物(wu)或復合材料和外部加強鋼制成(cheng)。在這些管道內(nei)，流體壓力(li)非常(chang)高(gao)，除(chu)此之外，管道也常(chang)常(chang)面臨著高(gao)溫考驗(yan)。在輸(shu)送(song)工程中，二(er)氧化碳(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(shi)墨(mo)烯(xi)與塑料進行機械混合，或者(zhe)在(zai)內測涂上(shang)一(yi)層(ceng)石(shi)墨(mo)烯(xi)，并不會影響管(guan)道通過性能。然而，研(yan)究小組通過將一(yi)層(ceng)薄的石(shi)墨(mo)烯(xi)納米層(ceng)壓到聚酰胺(an)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。
為了驗證是(shi)否(fou)可靠，在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(mo)烯雖然從合成和證(zheng)實(shi)存在到今(jin)天只有短(duan)短(duan)十幾年(nian)的(de)時間，但是已成為今(jin)年(nian)學者研究的(de)熱(re)點。石墨(mo)烯是一種由(you)碳原子(zi)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。
僅在美國(guo)，石(shi)油和天然氣行業的腐蝕成本就高達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。
領導曼徹斯特研究團(tuan)隊的(de)教授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(jiu)部(bu)主(zhu)任(ren)Paul Woollin博(bo)士(shi)說(shuo)：“這項(xiang)研究(jiu)是(shi)TWI通過(guo)創新(xin)網絡與(yu)世(shi)界領先大(da)學有效合(he)作的(de)(de)一個例子，利(li)用我們的(de)(de)內部(bu)專家以及(ji)尖端測(ce)試能力，為(wei)各種最具挑戰性工業難(nan)題找出新(xin)穎獨特的(de)(de)解決(jue)方案。”
像這樣可(ke)以大規模投入使用的(de)石墨薄膜有潛力開辟廣闊的(de)新(xin)市場，并給無(wu)數的(de)工(gong)業(ye)過程帶來新(xin)革(ge)命，如食品包裝、水過濾和氣體分離等領域。
