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經測試表明,利用石墨烯的導電性可檢測土工織物中孔徑低至1mm的泄漏,且在低至5kV的試驗電壓下也能顯示出可靠的結果,試驗沒有產生任何誤報。甚至在土工布存在變形的情況下,以15kV的試驗在距接地線1~20m處均能確保測試靈敏度,成為一種極具成本效益的導電土工布解決方案。另外,imgne?X3作為石墨烯涂層可以增強紡織品和其他材料的電導率,而不會影響材料本身的強度和其他特性。ImagineIM預計其將在今年1季度通過imgne?X3母粒的銷售許可獲得筆收入。劍橋石墨烯中心(TheCambridgeGrapheneCentre,CGC)在此之前也已經開發了一種石墨烯土工膜材料生產技術,包括關鍵制造設備擠出系統。BanderaSpa是與CGC在生產石墨烯土工膜和片材方面合作的公司之一,據該公司介紹,其用于石墨烯土工合成材料的工業化擠出生產線產量可高達每小時幾噸,可生產用于農業領域的寬度達22m、用于包裝等領域的寬度達3m、以及用于防水系統的寬度達8.5m的產品,產品可根據應用領域具有多層(3~9層)結構。土工合成材料作為一種新型的巖土工程材料,可以天然或人工合成聚合物(塑料、化纖、合成橡膠等)為原料,制成各種類型的產品,置于土體內部、表面或各層土體之間,發揮加強(加固)或保護土體的作用。
土工布的應用示例目前,土工布己經廣泛應用于公路、鐵路、水利、電力、建筑、海港、采礦、、環保等工程的各個領域。土工合成材料的主要品種有土工織物、土工格柵、土工網、土工膜、土工格室、土工復合材料、土工合成材料膨潤土墊(GCL)、土工管、土工泡沫等。工程應用上可單獨使用土工布,也可與土工格柵、土工膜、土工網等其他土工合成材料復合后使用。目前土工布原料主要以合成纖維為主,應用普遍的是聚酯纖維和聚丙烯纖維,其次是聚酰纖維和聚乙烯醇縮醛纖維。聚酯纖維物理機械性能良好,具有優良的韌度和蠕變特性,熔點高、耐高溫、耐老化,生產工藝成熟、市場占有率高。缺點是疏水性差、用于保溫材料時容易積存冷凝水,低溫下性能差、易玻璃化、強度降低,對酸、堿的耐抗性較差。聚丙烯纖維性好、瞬間性恢復優于聚酯纖維;耐酸堿性、耐磨性、耐霉變、耐低溫性能優良;具有很好的疏水性和芯吸性能,能使水分沿纖維軸向傳遞到外層表面;密度小、僅為聚酯纖維的66%,經多次牽伸可以得到結構緊密、性能優越的細旦纖維,再配合加固過程可使其強度更加優越。缺點是不耐高溫、軟化點為130~160℃,耐光性差、在日光下易于老化分解,但可以通過添加紫外線吸收劑等助劑使其具備抗紫外線性能。
2、石墨烯復合導電土工布在漏液檢測上的應用。當儲液池出現滲漏問題時,傳統的依靠監測井等檢測的方法往往無法及時發現滲漏和確定滲漏點的位置。采用石墨烯復合導電土工布,當導電土工布沒有被滲出液所浸泡時,其電阻為一常值,漏液浸濕土工布后電阻會發生改變,連接于導電土工布的專用設備可以實時檢測到電阻的變化,因此,可以及時有效地發現滲漏,并通過不同位置檢測點的數據對比確定滲漏點的位置,從而及時對漏液點進行修復。石墨烯導電土工布的漏液檢測3、石墨烯復合導電土工布的制造澳大利亞石墨烯技術公司ImagineIM與土工織物制造商GeofabricsAustralasia合作,于2016年8月推出了石墨烯復合導電土工布產品(Bidim?),并宣布澳大利亞成為個在大規模工業產品中使用石墨烯的。據悉,ImagineIM專門設立的北吉隆工廠提供了石墨烯涂層技術解決方案(imgne?X3母粒),由GeofabricsAustralasia通過涂層的方法生產出導電土工布產品,目前主要用于垃圾填埋、采礦設施等的漏液檢測領域,應用安裝計劃將于今年4月在昆士蘭州的煤層氣站進行。根據ImagineIM的估計,相比于現有解決方案,該技術可以節省20%~40%的成本。
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