兩個(gè)中國(guó)機(jī)構(gòu)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了Quot；石墨烯納米增強(qiáng)復(fù)合Quot；

兩個(gè)中國(guó)機(jī)構(gòu)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了Quot；石墨烯納米增強(qiáng)復(fù)合Quot；

納米增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)作為一種顛覆性地改善材料性能的重要途徑，近年來(lái)已成為材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，一般采用碳納米管作為增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，但這種方法存在許多技術(shù)瓶頸和局限性。最明顯的問(wèn)題是碳納米管流動(dòng)性強(qiáng)，易團(tuán)聚，材料均勻性差，難以制備大規(guī)模材料，材料易碎，易斷裂。

研發(fā)中心和哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制的新型石墨烯納米增強(qiáng)復(fù)合材料是氧化石墨海綿。石墨烯海綿具有三維生長(zhǎng)，并且相互連接。它們與碳纖維復(fù)合材料的融合非常均勻，如果把石墨烯海綿比作人體骨架，那么碳纖維復(fù)合材料就是肌肉，兩者完全融合在一起，所以材料的均勻性和一致性非常好。

吳迪介紹說(shuō)，在這種材料的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，研發(fā)中心主要負(fù)責(zé)預(yù)模擬設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)主要負(fù)責(zé)材料的制備，這種材料的成功開(kāi)發(fā)顛覆性地提高了現(xiàn)有復(fù)合材料的性能水平，打開(kāi)了現(xiàn)有復(fù)合材料的新局面。為納米增強(qiáng)復(fù)合材料技術(shù)的研究提供了新的思路，為未來(lái)航空航天器輕量化設(shè)計(jì)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

可以看出，這是一種典型的三元復(fù)合材料，石墨烯海綿相當(dāng)于骨，碳纖維相當(dāng)于肌肉纖維，樹(shù)脂相當(dāng)于結(jié)締組織，從顯微照片上可以看出，這種材料的結(jié)構(gòu)在三維尺度上高度交錯(cuò)，具有較好的力學(xué)性能。與碳纖維復(fù)合材料相比，其鋁和化學(xué)性能更高，目前的問(wèn)題是工業(yè)化，因?yàn)槿绾螌?shí)現(xiàn)石墨烯海綿的高質(zhì)量三維生長(zhǎng)及其與碳纖維樹(shù)脂復(fù)合材料在大規(guī)模生產(chǎn)規(guī)模和效率上的高集成度，對(duì)任何國(guó)家都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，因此，如何實(shí)現(xiàn)石墨烯海綿材料的高集成度是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。這種材料的所有批量應(yīng)用都可能很快開(kāi)始，但實(shí)現(xiàn)工業(yè)化還有很長(zhǎng)的路要走。我必須走了。另外，這種材料的生產(chǎn)工藝特殊且昂貴，因此在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)沒(méi)有文明化的可能性。而且誠(chéng)實(shí)的民用場(chǎng)合不需要，不能使用。

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