美的開發石墨烯超薄塗層提升空調換熱效率延長服役周期

星空体育app在线登录入口，日前，家電製造商美的集團，開發的塗覆石墨烯超薄塗層的空調換熱器翅片，實現了換熱器翅片防腐性能與(yu) 換熱效率兼顧，大幅提升空調可靠性、服役壽命以及節能長效性。據悉，石墨烯黑金翅片在耐腐蝕性、節能性、健康性方麵有了質的飛躍，可以顯著延長空調的服役周期。

空調主要通過傳(chuan) 遞熱量來控製溫度，而換熱器翅片是空調的主要散熱部件，通過增大散熱麵積實現熱量的快速傳(chuan) 遞，然而翅片的腐蝕會(hui) 顯著降低傳(chuan) 熱效率，特別是在一些島嶼和沿海地區，日照、濕度越大，翅片的壽命就越短。減少腐蝕的其中一種解決(jue) 方案是增加散熱片上塗層的厚度，但同時散熱片的導熱性能會(hui) 降低，增加運行的能耗。

空調長期使用後性能易衰減，一直是空調行業(ye) 無法突破的難題。其中最容易導致空調性能下降的問題之一就是換熱器翅片的耐候性不足。

家電製造商美的空調團隊利用了高質量薄層石墨烯的防腐蝕、高導熱、抗菌性能的這項應用，也刊登在今年5月的Nature（《自然》）期刊中。《Making leaps towards sustainable air conditioning》說明了美的空調的相關(guan) 技術成果。文章詳細介紹了“石墨烯超薄塗層技術”的創新性表現。該項技術可提升空調主要部件——換熱器翅片的極端耐候性、抗老化能力和耐腐蝕性，並帶來更高效的熱量交換效率。

換熱器是空調係統的核心部件，不僅(jin) 負責熱量傳(chuan) 遞與(yu) 溫度調節，更是確保空調高效穩定運行的關(guan) 鍵所在。然而，換熱器的工作環境相當複雜，常麵臨(lin) 著腐蝕與(yu) 老化的挑戰。例如大氣環境中的主要汙染源——工業(ye) 排放中的二氧化碳、硫化物、氮氧化物，機動車尾氣等酸性物質，以及高溫、高濕、鹽霧等氣候環境，甚至包括紫外線等光輻射，對於(yu) 換熱器都會(hui) 產(chan) 生腐蝕和老化影響。據COLMO對用戶實際安裝案例的跟進觀察研究顯示，即使不直接暴露在陽光下，換熱器翅片也會(hui) 承受將近1/6的光輻射汙染腐蝕。

在明確塗層失效機理為(wei) 光照、腐蝕介質、水分等多因素交互作用後，COLMO從(cong) 技術創新的角度破局。

研究團隊基於(yu) 塗層失效機理及壽命評估模型，開發了全新的塗層鋁箔評價(jia) 方法，通過塗層設計及石墨烯添加，突破性的實現了防腐性能及導熱性能的兼顧，使熱擴散係數提升31%，老化後耐蝕性提升至原來的5倍。

石墨烯黑金翅片擁有石墨烯塗層。在室外端，該技術能夠抵禦強烈的酸性腐蝕威脅，實現20-50年的長效耐腐蝕。實驗顯示，在240小時紫外線燈直接暴曬和72小時中性鹽霧環境暴露下，石墨烯黑金翅片僅(jin) 有不到0.02%麵積出現腐蝕情況，其耐腐蝕性能遠超傳(chuan) 統材料。

不僅(jin) 如此，石墨烯塗層具有高熱量傳(chuan) 導性及高親(qin) 水性，能夠使空調實現更高效的熱量交換效率。實驗顯示，相較傳(chuan) 統空調翅片，COLMO石墨烯黑金翅片導熱率提升31%，親(qin) 水性提升92.5%，使得空調在運行過程中更加省電，同時保持高效的熱交換性能。這一關(guan) 鍵技術的產(chan) 業(ye) 化應用，不僅(jin) 延長了空調的使用壽命，減少了運行中的碳排放，還有效減少了因金屬腐蝕造成的資源浪費和環境汙染；該技術突破無疑將有力推動空調行業(ye) 朝著更加健康、更加長效、更加低碳的方向發展。

在室內(nei) 端，石墨烯黑金翅片也展現出強大的自潔性能。其高親(qin) 水性使得蒸發器內(nei) 的雜質能夠隨著冷凝水滑落排出，有效減少細菌和黴菌的繁殖，保持室內(nei) 空氣清新。

該研究成果通過Intertek加速測試認證，相當於(yu) 特殊環境中20年以上的使用壽命，可以顯著延長空調的服役周期。

根據星空体育app在线登录入口的了解，2024年3月，這種創新塗層已經在多款高端空調產(chan) 品中得到應用，並正式推向中國和全球的空調市場。首次搭載了石墨烯黑金翅片技術的櫃掛空調是COLMO睿極空調係列掛機/櫃機。采用了專(zhuan) 利石墨烯塗層翅片技術，進一步杜絕油汙殘留，高效攔截油煙，30秒就能急速降溫。6月18日，由中國輕工業(ye) 聯合會(hui) 主持，由瞿金平院士以及中國家用電器協會(hui) 、中國家用電器研究院、上海交通大學、西安交通大學、浙江大學、北京建築大學的專(zhuan) 家學者組成的評估委員對“空調換熱器用石墨烯改性防腐塗層製備關(guan) 鍵技術與(yu) 應用”進行了技術認定，經過項目匯報、專(zhuan) 家質詢、專(zhuan) 家評議等環節，該技術均達到國際領先水平。

根據美的集團披露的2024年半年報，美的通過“空調換熱器用石墨烯改性防腐塗層製備關(guan) 鍵技術與(yu) 應用”項目，開發的高性能換熱器用石墨烯改性塗層既能提升塗層防腐能力和導熱性能，還能提高抗光照老化性能，實現長效節能。