蒙烯玻璃纖維,簡稱蒙烯玻纖,是在玻璃纖維表面沉積連續態石墨烯薄膜制造而成的新材料,由于采用石墨烯蒙皮,因此稱為蒙烯玻璃纖維。
根據新思界產業研究中心發布的
《2024-2029年中國蒙烯玻璃纖維行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,蒙烯玻璃纖維的連續態石墨烯直接生長在玻璃纖維表面,可最大程度保持石墨烯特性,且石墨烯蒙皮基本不會改變玻璃纖維形態。蒙烯玻璃纖維兼具石墨烯與玻璃纖維特點,并擁有獨特功能,優點包括質量輕、柔軟、強度高、熱穩定性好、耐腐蝕、導電、導熱、電加熱速度快、電熱轉化利用率高、壽命長等,可用于極端環境中的電加熱領域。
采用化學氣相沉積法(CVD),在高溫條件下分解碳源為碳原子,在玻璃纖維表面生長石墨烯,可獲得高質量石墨烯膜層。蒙烯玻璃纖維可以應用在風電葉片除冰、機翼除冰、汽車/軌道交通座椅加熱等場景中。未來隨著技術研究不斷深入,蒙烯玻璃纖維應用領域有望進一步拓展。
在低溫天氣下,風電葉片表面會覆蓋冰層,能夠大幅提升葉片重量,導致風機無法驅動葉片旋轉工作,進而造成經濟損失,葉片防除冰成為風電行業重點關注問題之一。飛機飛行依靠機翼在空氣中相對運動產生的升力,機翼結冰會破壞翼型,降低飛行安全性,同時會提升機身重量,造成飛機起飛距離增加、著陸性能下降,此外還會影響通信質量、傳感器靈敏度等。
風電葉片防除冰現階段尚無有效且經濟的解決方案,通常采用內置加熱系統、噴灑防冰化學品的方法,均存在高成本缺點。機翼除冰目前大多采用含有乙二醇或者丙二醇的除冰液進行除冰,但除冰效果存在時間限制。僅從這兩大領域來看,蒙烯玻璃纖維市場發展空間大。
北京石墨烯研究院是我國代表性蒙烯玻璃纖維研究機構,研制的產品已經用于風電、軌道交通領域。2023年3月,全球首臺蒙烯玻璃纖維除冰葉片樣機吊裝成功,使用的是北京石墨烯研究院產品;2023年底,北京石墨烯研究院產品應用在北京中車長客二七軌道裝備有限公司地鐵中,這是全球首列蒙烯玻璃纖維電熱座椅地鐵。
新思界
行業分析人士表示,2023年9月,中國建筑材料聯合會發布第三批全國建材行業重大科技攻關“揭榜掛帥”項目榜單,蒙烯玻璃纖維材料制備技術及應用研究被列入。2023年10月,北京石墨烯研究院有限公司發布石墨烯冷凍電鏡支撐膜、超級蒙烯玻璃纖維織物、全球首臺米級寬幅蒙烯玻璃纖維織物卷對卷制備系統3款產品。在政策與領頭企業的推動下,我國蒙烯玻璃纖維行業發展速度有望加快。