产品之窗｜超级蒙烯材料：让春节回家不受冰雪困扰

近日，我国南方多地遭遇2009年以来“冬季最强”的雨雪冰冻天气，导致部分高速公路封路、铁路部分列车停运，以及超过80个航班取消……适逢春运，让不少旅客的返乡路途受阻。

相较于路面，强冰雪天气在人员难以触及的位置会带来更为严重，乃至关乎生命的安全隐患。例如，风机叶片积冰时冰载不一，叶片气动外形改变，造成发电功率降低，甚至机组无法正常启动。飞机机翼结冰，造成升力严重下降、失速速度变大，对飞行中的飞机是致命威胁。2009年法航447号航班坠毁，就是由于皮托管结冰使飞机未能侦测空速，导致空速表失常，自动驾驶仪关闭后飞行员操作失误，最终酿成空难。

风机叶片结冰或导致机组无法正常启动

搜救人员打捞法航447号失事客机残骸

不出事则已，一出事就是大事。

在长时间难以人工作业的结冰环境中，更需要一种能够高效、安全、覆盖广的主动防除冰材料。BGI自主研发的蒙烯玻璃纤维，便充当了“除冰卫士”角色。

蒙烯玻璃纤维是一种新型纤维材料，充分结合石墨烯和玻纤材料的性能优势，具有优异的屏蔽性能（30-50dB）、大范围可调方阻（1-5000欧方）、高达90%的电热转换效率（升温速率超过100℃/秒），并与其它复合材料实现多种兼容性工艺，在保障功能的情况下集轻质、柔性、长效稳定等优异性能于一体。蒙烯玻璃纤维以其独特的力学、热学及电学性能，助力飞行器、风电叶片、铁路交通等在极端环境条件下确保设备运行稳定和安全。

BGI研制的石墨烯玻璃纤维布

在商用飞机上，传统的机翼前缘防冰方式是利用管道从发动机内部引入热空气，在结冰机翼表面内侧的流动加热达到防冰目的，这样不仅会使设计变得复杂，还会降低发动机的有效推力。虽然金属喷涂技术融入了碳纤维和玻璃纤维的多层复合材料手段，利用电热防冰替代了气热防冰，但此方法长期被国外垄断。蒙烯玻璃纤维的出现打破了这一垄断局面，且加热形式（面加热）、热膨胀系数及面密度相较于金属喷涂方案更佳，可实现更快、更便捷的加热。

飞机机翼结冰

纳米厚度(<5nm)的石墨烯材料生长在玻璃纤维织物上，赋予玻璃纤维织物表面高导电性，面电阻从10¹⁷欧方提高到可调的10^0~4欧方，且面电阻均匀性离散系数不大于8%，同时保障了原始玻璃纤维织物的轻质性（重量增加<0.1wt.%），无需改变原先的玻璃纤维织物与航空树脂基的复合制备工艺。

依托蒙烯玻纤优异的性能和兼容性，BGI还将挖掘在更多未来场景领域的应用。例如，在汽车领域利用蒙烯玻纤快速升温，并均匀地将热量传导到汽车的各个零部件，解决冰雪天气车辆电子器件因极寒环境导致的工作不良甚至失效问题。再例如，蒙烯玻纤能让毫米波雷达罩（包括激光雷达）、内嵌式门把手，摄像头镜头等关乎安全的辅助驾驶功能可以继续正常运转，在保护驾乘人员安全的同时，让大家准时回家团圆。

依托在石墨烯领域强大的研发和生产技术实力，BGI将持续探索蒙烯玻纤在特种加热场景中的垂直化、多元化应用，让蒙烯玻纤在产业新动能、新前景里“破冰前行”，落地生根。