近日，中國運載火箭技術研究院（簡稱“火箭院”）研發(fā)中心與哈爾濱工業(yè)大學聯(lián)合研制出“石墨烯納米增強新型復合材料”，將掀起碳纖維復合材料領域的新革命！該材料在傳統(tǒng)碳纖維復合材料的基礎上，典型力學性能提升了10%以上，且具有導電、電磁屏蔽、防潮等多種功能，將為未來航空航天型號綜合性能的提升提供重要支撐。

石墨烯納米增強新型復合材料

石墨烯納米增強新型復合材料的微觀結構

該項目研制人員吳迪介紹，近年來，碳纖維復合材料可有效為飛行器減重增效，在航空航天等領域的應用比例逐漸提高。為了進一步提高該材料的韌性、強度、剛度、層間界面性能等，研究人員一直在不懈努力。

納米增強結構可有效提高碳纖維復合材料的性能，是一種顛覆性的技術途徑。近年來，一直是業(yè)內研究的熱點。然而，傳統(tǒng)的做法是用碳納米管作為增強結構，但存在諸多技術瓶頸和局限性，材料均勻性較差，難以在工程中應用。此外，材料強度雖有提高，卻損耗了韌性，容易發(fā)生脆性破壞。

研發(fā)中心與哈爾濱工業(yè)大學聯(lián)合攻關，研發(fā)中心負責仿真設計，哈工大負責材料研制。雙方以氧化石墨烯為材料，制備出一種新的增強結構——石墨烯海綿（納米碳的宏觀骨架）。吳迪說，如果把石墨烯海綿比作人體“骨架”，碳纖維復合材料就是“肌肉”。兩者能夠均勻地復合在一起，形成“石墨烯納米增強新型復合材料”，典型力學性能均能提升10%以上。同時，該材料還具備良好的導電性、電磁屏蔽功能及防潮防水性能，大大拓寬應用領域。

“石墨烯納米增強新型復合材料”的成功研制，顛覆性地提高了現(xiàn)有復合材料的性能水平，為納米增強復合材料技術研究開辟了新的途徑，也為未來航空航天飛行器輕質化設計奠定了材料基礎。