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石墨烯旗舰项目由欧盟委员会资助，为期10年(2013-2023年)的总预算为10亿欧元，该项目正在调查石墨烯，以促进航空业发展。
什么是石墨烯旗舰项目?
石墨烯，由布置在六边形格子中的碳原子构成的二维原子晶体是迄今为止已知的最强和最轻的材料
(Kostarelos & Novoselov, 2014)．
欧盟委员会发起了石墨烯旗舰项目的多功能性
(石墨烯旗舰,2020)作为首个将石墨烯从实验室推广到众多行业的技术旗舰。
该计划协调了21个国家的145个学术和工业研究团体，并分两个阶段进行:
- 在第七次框架计划下30个月，欧洲总委员会的资金为5400万欧元
- 在地平线2020计划下剩下的几个月。
石墨烯旗舰项目与航空业
航空业一直在寻求减少地面上的维修时间或延误时间，同时仍然把安全放在首位。
2018年，全球维护、维修和大修价值690亿美元，占航空公司运营成本的9%。预计到2028年，这一数字将达到1030亿美元
(国际航空运输协会,2019年)．
在冰冻条件下，除冰成为一个具有挑战性和必要的安全方面冰冻的污染物堵塞控制表面，使其无法正常工作．小型到大型私人飞机的除冰液成本在1000至10000欧元之间
(私人飞行,2020)．去结冰所需的时间，设施，车辆和人员迅速增加了巨大的运营成本。
基于石墨烯的热电防冰系统
最新的先锋项目之一，GICE(2020-2023)，由石墨烯旗舰项目资助，并由空中客车该公司的目标是开发基于石墨烯的热电冰保护系统，在不影响空气动力性能的情况下，保持飞机部件不结冰。
主要工业合作伙伴Sonaca的零部件供应商空客将合作将基于石墨烯的冰保护系统商业化到技术准备级别6。该项目的成功完成将为航空工业提供一个创新的除冰系统，在经济和环境上都是有益的。
目前广泛使用的除冰系统要求机场工作人员对飞机进行喷雾乙二醇或丙二醇与水混合，直至污染物完全清除
（加拿大政府，2010年）．
石墨烯是……航空
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其他目前研究的替代该体系的材料有炭黑、碳纤维或碳纳亚博网站下载米管
（石墨烯 - 信息，2019）．然而，石墨烯作为一种导电材料的普及开启了这一领域的探索。
许多研究人员正在研制一种可靠、廉价的石墨烯基冰防护系统
（Vertuccio，De Santis，Pantani，Lafdi，＆Guadagno，2019）
(卡里姆等人，2018年)．GICE项目旨在使用电流进一步商业化以转化为热量并熔化冰块。
《飞机材料的历史》亚博网站下载
1903年，莱特兄弟驾驶了第一架由铝、木头和钢铁制成的机动飞机。从那时起，飞机材料取得了长足的进步亚博网站下载
(托马斯,2019)．h型飞机eavier材亚博网站下载料如金属，旨在承受乘客和货物的负荷。铝或铝合金是存在由于其轻量化的特性，专为节能技术而设计的首选。
在20世纪30年代中期，介绍了全金属设计原则，使其成为航空工业的主要材料，虽然发现了腐蚀和金属疲劳问题
(Berends, Burg， & Raaij, 2011)．
D在第二次世界大战期间，金属的短缺刺激了塑料在一些可更换部件中的使用，例如塑料证明了它能够承受恶劣的化学环境。
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更轻和更省油的p塑料作为电子绝缘体和一些机械部件开始流行起来。
高速航空需要高强度和热阻，引领通向高级碳 - 碳复合材料，钛 - 铝合金和用陶瓷纤维增强的钛合金。
航空工业开始调查各种各样的使用树脂的纤维增强树脂基体。这些材料包括聚酯、乙烯基酯和用玻璃和碳等纤维增强的环氧树脂。
现代空客A350被认为含有52%的碳纤维增强聚合物(CFRP)
(沼泽,2007)．碳复合材料的密度仅为传统铝的60%亚博网站下载，减轻了20%的重量，降低了燃料消耗。
尽管使用碳复合材料在空客和波音中很流行,功能石墨烯在该行业的优势得到了广泛的认可，是当前航空行业关注的焦点。
航空工业中的石墨烯亚博网站下载材料
石墨烯可以经过化学改性，应用范围很广。在石墨烯旗舰项目下，世界上第一架拥有石墨烯机翼的“普洛斯彼罗”模型飞机于2016年初在英国范堡罗国际航展上进行了测试并成功飞行
(中央兰开夏大学，2016)．
该合资企业由曼彻斯特大学、中央兰开夏大学和几家中小企业，包括Haydale综合解决方案这为研究石墨烯材料在减阻、热管理和潜在雷击防护方面的效果提供了新的机会。
石墨烯旗舰公司与欧洲航天局(ESA)合作开展的另一项引人注目的倡议评估了石墨烯材料在空间应用中的使用
(石墨烯旗舰,2019)．2017年，该联盟成功测试了石墨烯，以提高热交换器在无重力条件下管理温差的效率。石墨烯材料的导电性和导热性比硅诱发了更快的电子流动，改善了电子单元之间的传热。
石墨烯在航空领域的未来
石墨烯材料在航空工业中的应用证明了机械性能的改善，同时节省了大量燃料，减少了维护时间，并减少了温室气体排放。
石墨烯旗舰项目广泛覆盖了石墨烯可纳入的行业的可矫正方面。到目前为止，技术发展已经证明，在未来几十年，石墨烯将在使航空业更安全、更环保和更具经济吸引力方面发挥巨大作用。
参考资料及进一步阅读
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