哈工大在多功能多尺度复合材料领域取得重要成果

发布时间:2022-01-21 04:23:15

来源:ladbrokes官网中国 作者:ladbrokes官网中文网

  国际著名期刊《先进材料》(Advanced Materials)5月28日刊登了哈尔滨工业大学航天学院复合材料与结构研究所赫晓东教授团队的重要研究成果《碳纳米管海绵原位化学切割制备石墨烯纳米带气凝胶》。该论文由博士生彭庆宇在赫晓东教授和李宜彬教授共同指导下完成。

  据介绍,石墨烯(Graphene)是一种由碳原子构成的单原子层厚度的二维材料。英国曼彻斯特大学物理学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫共同发现了这种材料,并因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯纳米带跟石墨烯的结构相似,形状呈带状,具有极其优异的力学与电学性能,是复合材料理想的增强体。但石墨烯纳米带由于尺寸效应容易在复合材料基体中团聚,因此不能有效发挥石墨烯纳米带的独特优势。

  针对上述问题,研究团队另辟蹊径,首先将石墨烯纳米带制备成三维多孔骨架结构,然后将树脂基体直接注入到多孔骨架结构中得到复合材料,从而有效地解决了石墨烯纳米带在聚合物基体当中的分散难题。

  该复合材料具有优异的力学性能,拉伸强度、模量与断裂韧性跟基体相比分别提高2.5倍、5.4倍和10倍之多。同时这种骨架结构还具有独特的力学性能、电学性能和吸附性能。据悉,这种新型多孔骨架结构不但可以作为多功能一体化复合材料的增强体,还可以用来制作超级电容器电极等,在多个领域具有广阔的应用前景。