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土工布&石墨烯的结合

目前,智能技术纺织品在土木工程领域的应用已经变得越来越重要,除光纤传感器的应用外,作为新兴材料的石墨烯也已经被开发应用于土工布的渗漏检测。石墨烯材料自问世以来,就受到了广泛研究和关注,短短10年间,其在RFIDs、复合材料、传感器及其相关产品等领域的应用已经日趋成熟, 同时新兴应用领域仍在飞速发展。近期,石墨烯材料的应用已经扩展至工业领域大规模应用的土工合成材料领域,并被认为带来了土工合成材料的革新。
1、石墨烯复合导电土工布的性能与应用领域
石墨烯是目前世上额薄也是额坚硬的纳米材料,具有高电导率、导热性和高强度,同时具有疏水性,对所有气体分子具有不可渗透性,可以提供超过钢材的强度和自修复能力,以及优于铜的导电性。将石墨烯应用在土工布中制成的纳米土工复合材料被认为是土工合成材料未来的发展趋势,石墨烯 将赋予土工布优异的性能包括优良的导热性能(导热系数大)、良好的导电性、高强度(重量减轻)、稳定性、自修复、疏水性、抗菌性能(防止过 滤堵塞)、温度/压力/湿度感应功能(温度、压力变化及泄漏定位检测)、大数据收集和解读等。可预见的应用领域包括废弃物填埋、采矿、污水处 理厂、水库、水坝和其他储液池的衬砌系统等,在替代传统EKG材料(电动土工合成材料)方面具有明显优势,尤其是在储液池漏液检测方面极具潜力。
2、石墨烯复合导电土工布在漏液检测上的应用
当储液池出现渗漏问题时,传统的依靠监测井等检测的方法往往无法及时发现渗漏和确定渗漏点的位置。采用石墨烯复合导电土工布,当导电土工布没有被渗出液所浸泡时,其电阻为一常值,漏液浸湿土工布后电阻会发生改变,连于导电土工布的专用设备可以实时检测到电阻的变化,因此,可 以及时有效地发现渗漏,并通过不同位置检测点的数据对比确定渗漏点的位置,从而及时对漏液点进行修复。
3、石墨烯复合导电土工布的制造
澳大利亚石墨烯技术公司Imagine IM与土工织物制造商Geofabrics Australasia合作,于2016年8月推出了石墨烯复合导电土工布产品(Bidim®),并 宣布澳大利亚成为额个在大规模工业产品中使用石墨烯的国家。据悉,Imagine IM专门设立的北吉隆工厂提供了石墨烯涂层技术解决方案(imgne® X3母粒),由Geofabrics Australasia通过涂层的方法生产出导电土工布产品,目前主要用于垃圾填埋、采矿设施等的漏液检测领域,额应用安装 计划将于今年4月在昆士兰州的煤层气站进行。