石墨烯改性PE100母粒用于导热地源热泵管

针对这一难题，近日，新奥石墨烯技术有限公司开发了用于地源热泵管的石墨烯改性PE100母粒，并在廊坊市一家知名管材生产企业进行了地源热泵管的挤出试验。该母粒显示了良好的加工性能和设备适应能力，可以高速挤出并顺利盘卷收集（如图1所示）。

图1. 石墨烯改性地源热泵管的生产现场

此次批量试制的管材（图2），根据CJ/T 317-2009标准进行静液压测试全部合格，而爆破压力达到16.8 MPa，比普通PE100管材（14 MPa）提高20%；抗拉强度为32 MPa，增幅为52%；导热系数更是达到0.65 W/m?K，完全满足行业标准的要求。

图2. 盘卷后收集的石墨烯改性PE100地源热泵管

图3表明，石墨烯改性导热阻氧PE100地源热泵管还具有极佳的表面平整度和光洁度，有利于降低流体阻力、抵抗细菌滋生或结垢，防止生物淤泥对分水器、阀门、卫浴散热器等造成锈蚀，保证地源热泵系统的长期安全使用。

图3. 石墨烯改性导热阻氧PE100地源热泵管及其母粒

此次地源热泵管的量产试验表明，石墨烯新材料的应用可以很好解决能源、装备、建材等行业对高性能材料的迫切需求，有利于推动传统行业的发展升级。突破石墨烯新材料在各行业中的应用挑战，有效推动石墨烯行业的科技进步与产业化发展。

同时石墨烯改性聚丙烯的管材挤出试验成功获得高强度、高阻隔、高导热、高光滑系数的列管，并将其组装、焊接为列管式换热器。 石墨烯增强复合材料的易加工、高导热、耐腐蚀性、高强度等优势，解决了现有产品强度低、易掉粉、易渗漏、挤出速度慢的不足，极有可能给塑料换热器行业带来颠覆性效果。

列管式换热器用石墨烯改性导热聚丙烯

与普通石墨改性聚丙烯列管式换热器相比，基于石墨烯改性导热聚丙烯的列管式换热器具有以下突出优势：

a)高导热系数。普通石墨改性聚丙烯管道的导热系数仅为1.1 W/m?K，而新奥突破了高填充石墨烯复合材料的均分散技术，导热系数可达2 W/m?K，提升幅度超过80%。随着导热系数的大幅提高，换热器的换热效率也将获得显著改善，从而扩大换热器的应用范围。

b)耐腐蚀性强。石墨烯是世界上已知的化学稳定性最高的材料，其管材具有优良的耐化学腐蚀性，可以抵抗高温、高压下酸、碱溶液的长期腐蚀。

c) 阻隔性强。大量的石墨烯纳米片可以充当致密“纳米阻隔墙”，有效阻隔氧/空气/溶剂分子的渗透，管内不渗漏、不滋生细菌，可以保持良好的清洁度。

d)抗结垢性能优异。石墨烯改性导热聚丙烯管材的表面光滑，不易结垢，流体介质压降低，易于实现长期的高换热性能。

e)高力学强度。普通石墨改性聚丙烯的抗拉强度仅为25 MPa左右，而均匀引入的石墨烯纳米片可以对聚丙烯基体实现高效增强，抗拉强度超过32 MPa，保证管材和换热器在运输、安装和使用过程中的安全性和稳定性。

石墨烯改性导热聚丙烯列管式换热器