石墨烯涂層模具研發獲得重大突破
時間:2024-04-25 12:33來源:德松官網 作者:德松模具鋼
石墨烯涂層模具具有超高耐磨的特性，模具達到使用壽命極限后，重新覆蓋涂層還可繼續使用，模具不再是一次性消耗品，隨著石墨烯的廣泛應用，它將惠及整個模具行業。
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新型材料石墨烯應用近日在青島高新區實現了新的突破，石墨烯涂層熱擠壓模具的成功研制給模具穿上了光滑的外衣。用它生產出的鎂合金熱擠壓件光澤度和產量大大提升，從此模具不再是一次性使用的消耗品，成本降低、技術提升，國內鎂合金產業也有望迎來跨越式發展。
在青島高新區石墨烯產業園，德松小編見到了石墨烯涂層模具，以及用這種模具生產出的鎂合金棒。用石墨烯涂層模具制作的鎂合金棒表面光潔平滑，由于受氧化影響小，顏色亮潔如鏡。據主要技術發明人介紹，鎂合金棒之所以光潔，秘訣在于模具上接觸鎂合金的位置有一小片石墨烯涂層。
石墨烯是強度最大的新型納米材料，具有強度大、柔韌性強與結構穩定等優勢，利用獨有的設備與工藝，在鎂合金熱擠壓模具表面生成一層僅有幾百納米厚度的石墨烯涂層，使模具具有耐高溫、高硬度、低摩擦系數等優良特性，同時可提高鎂合金型材的擠壓速度30%以上。國內很多高校和實驗室都在研究解決鎂合金變形難題，共同的難點是加在模具上的涂層在高溫環境中容易脫落。但石墨烯模具的涂層并不是涂抹在表面，而是通過營造特殊的環境，使材料生長在模具表面。石墨烯涂層模具完全能實現1毫米以內鎂合金型材的擠壓，為實現高端鎂合金型材產業化提供了技術保障。
鋁合金由于強度高、重量輕等優勢，廣泛應用于生產生活。鎂合金的比剛度與鋁合金相當，但重量更輕、比強度更高、抗震減噪性能更好。基于這些優良性能，航空航天器、汽車輪船等交通運輸工具的減重節能都離不開鎂合金。最重要的是，鎂資源比鋁資源儲量豐富，我國現存的鋁資源使用年限不超過十年，但鎂資源占世界儲量的百分之七十，因此鎂合金被普遍認為是能全面替代鋁合金的未來主導材料。難點在于較精細的鎂合金件需要用擠壓工藝制作，國內大多數廠家還無法實現，每年要花費巨額外匯進口鎂合金型材。另一方面，現有的鎂合金企業為了提高產品光澤度，只能購買價格更高的模具，高昂的成本令企業難以承受。
根據德松模具鋼在山東的一家大型五金制造客戶介紹，他們每天二十四小時不間斷生產，原本一天就要損耗十幾套模具，石墨烯涂層模具一套就能使用十個小時，一天只需要兩套模具，不僅如此，模具達到使用壽命后，重新加涂層還可繼續使用，模具不再是一次性消耗品，隨著石墨烯的廣泛應用，它將惠及更多模具行業以及整個五金制造行業。
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