碳纤维复合材料新革命！火箭院与哈工大联合研制出“石墨烯纳米增强新型复合材料”，力学性能提升10%以上

　　近日，中国运载火箭技术研究院（简称“火箭院”）研发中心与哈尔滨工业大学联合研制出“石墨烯纳米增强新型复合材料”，将掀起碳纤维复合材料领域的新革命！该材料在传统碳纤维复合材料的基础上，典型力学性能提升了10%以上，且具有导电、电磁屏蔽、防潮等多种功能，将为未来航空航天型号综合性能的提升提供重要支撑。

△石墨烯纳米增强新型复合材料

△石墨烯纳米增强新型复合材料的微观结构

　　该项目研制人员吴迪介绍，近年来，碳纤维复合材料可有效为飞行器减重增效，在航空航天等领域的应用比例逐渐提高。为了进一步提高该材料的韧性、强度、刚度、层间界面性能等，研究人员一直在不懈努力。
纳米增强结构可有效提高碳纤维复合材料的性能，是一种颠覆性的技术途径。近年来，一直是业内研究的热点。然而，传统的做法是用碳纳米管作为增强结构，但存在诸多技术瓶颈和局限性，材料均匀性较差，难以在工程中应用。此外，材料强度虽有提高，却损耗了韧性，容易发生脆性破坏。
　　研发中心与哈尔滨工业大学联合攻关，研发中心负责仿真设计，哈工大负责材料研制。双方以氧化石墨烯为材料，制备出一种新的增强结构——石墨烯海绵（纳米碳的宏观骨架）。吴迪说，如果把石墨烯海绵比作人体“骨架”，碳纤维复合材料就是“肌肉”。两者能够均匀地复合在一起，形成“石墨烯纳米增强新型复合材料”，典型力学性能均能提升10%以上。同时，该材料还具备良好的导电性、电磁屏蔽功能及防潮防水性能，大大拓宽应用领域。
　　“石墨烯纳米增强新型复合材料”的成功研制，颠覆性地提高了现有复合材料的性能水平，为纳米增强复合材料技术研究开辟了新的途径，也为未来航空航天飞行器轻质化设计奠定了材料基础。