石墨烯是一種二維碳材料,具有良好的光學(xué)、力學(xué)、電學(xué)性能,被廣泛應用于各行業(yè)領(lǐng)域,例如建筑工程領(lǐng)域。近年來(lái),隨著(zhù)現代設計的高性能化、智能化和綠色化發(fā)展,包含石墨烯EPS、石墨烯混凝土在內的石墨烯建筑材料被廣泛應用于現代建筑工程行業(yè),成為推動(dòng)現代建筑設計走向高質(zhì)量發(fā)展道路的重要支撐材料之一。作為強度比鋼高200倍的建筑材料石墨烯,還具有高度的靈活性,能夠彎曲與折疊,它不僅能夠替彌補傳統建筑材料的功能缺陷,其本身還具有環(huán)保功能,能夠有效替代有害材料,促進(jìn)建筑建造綠色發(fā)展。研究石墨烯建筑材料在現代建筑設計中的應用,對推動(dòng)建造綠色轉型和建造技術(shù)革新意義重大。
一、石墨烯建筑材料在現代建筑設計中的作用
石墨烯建筑材料如石墨烯EPS是一種經(jīng)過(guò)改性的復合型材料,既具有良好的保溫隔熱能力、阻燃能力,還具有抗震性、結構穩定性、電磁吸波性等諸多特性。石墨烯EPS應用于現代建筑工程能夠有效發(fā)揮其綠色環(huán)保功能、防潮防霉功能,讓房屋建筑保持冬暖夏涼的溫度優(yōu)勢。石墨烯建筑材料的靈活性可幫助實(shí)現建筑個(gè)性化定制需求,根據不同風(fēng)格的主題建筑制作成與之相適應的創(chuàng )意裝飾建筑,滿(mǎn)足現代人們個(gè)性、時(shí)尚的居住需求。與此同時(shí),基于石墨烯 EPS材料應用的室內建筑不會(huì )產(chǎn)生有害氣體(如甲醛),對人們的身心造成影響。石墨烯建筑材料具有良好的抗壓、抗水、防潮性能,使用壽命遠超傳統建材,能夠有效降低建筑維護成本。石墨烯建筑材料附帶的電磁吸波特性還能夠為家庭用戶(hù)提供穩定的信號環(huán)境,滿(mǎn)足現代智能家居的生活需求。
二、石墨烯建筑材料在現代建筑設計中的運用
露天建筑中金屬是不可或缺的重要建筑材料之一,然而受露天環(huán)境(如酸雨、水汽、鹽)的影響,金屬材料容易發(fā)生腐蝕、生銹,進(jìn)而造成視覺(jué)上的不美觀(guān)以及其他影響。石墨烯在防腐涂層制作中的應用,有效解決了傳統鋼鐵材料生銹和腐蝕問(wèn)題,并依托其使用壽命長(cháng)和生態(tài)環(huán)保的涂層優(yōu)勢有效維護鋼鐵材料的原有結構,形成作用良好的保護層。石墨烯改性防腐涂層具有導電搭橋、屏蔽阻隔機理,能夠在大幅度降低涂膜厚度的情況下減少涂層孔隙率,從而提升涂料的穩定性和抗腐蝕性。更重要的是,石墨烯涂層能夠根據其片層結構形成物理屏障,有效阻隔腐蝕介質(zhì)滲入,從而有效緩解金屬電化學(xué)腐蝕速度。石墨烯本身具有優(yōu)異的化學(xué)惰性,不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應,因此,基于石墨烯涂層保護的建筑材料,可以在極端氣候條件下仍然保持長(cháng)久的使用壽命,提高建筑金屬幕墻、建筑鋼結構、屋頂材料的防腐能力,如此,即從源頭上降低材料的后期維護成本,又確保了建筑使用的日常安全。(作者:宗磊 王英 作者單位:上饒幼兒師范高等專(zhuān)科學(xué)校)