Os materiais compósitos de fibra de carbono são cada vez mais favorecidos em muitos campos, como o aeroespacial e a aviação, devido à sua leveza e resistência a altas temperaturas. Recentemente, o Centro de P & D da Academia de Tecnologia de Veículos de Lançamento da China e o Instituto de Tecnologia de Harbin desenvolveram em conjunto um novo composto de materiais nano-reforçados com grafeno. Com base nos compostos tradicionais de fibra de carbono, as propriedades mecânicas do material aumentaram em mais de 10%, abrindo uma nova revolução nos compósitos de fibra de carbono.
De acordo com Wu Di, o líder do projeto, o novo material compósito reforçado com grafeno nano é adicionar grafeno nanoescala ao material compósito de fibra de carbono para melhorar ainda mais a tenacidade, resistência e rigidez do material de fibra de carbono. Em comparação com os materiais compósitos de fibra de carbono tradicionais, além da melhoria das propriedades mecânicas, também possui funções de blindagem eletromagnética, condutora e à prova de umidade e impermeável.
A propriedade condutora do material é obviamente superior ao material compósito convencional, e pode efetivamente evitar a situação em que o material compósito convencional e o material metálico são facilmente acumulados para formar corrosão eletroquímica, o que pode melhorar grandemente a durabilidade estrutural do produto; o novo material compósito Ele possui uma boa função de blindagem eletromagnética e pode ser usado para preparar a caixa do equipamento do instrumento. Em comparação com a carcaça de material de metal tradicional, ela pode proteger os componentes eletrônicos internos da radiação eletromagnética e alcançar o efeito de redução de peso. Tem fortes propriedades hidrofóbicas e pode ser usado para preparar estruturas à prova de umidade, melhorar a adaptabilidade ambiental dos produtos e fornecer suporte para armazenamento a longo prazo e durabilidade de produtos sob condições úmidas.
A estrutura de compósitos nano-reforçados como uma maneira importante de subverter o desempenho de materiais tem sido um foco de pesquisa no campo de materiais nos últimos anos. A prática tradicional é usar nanotubos de carbono como uma estrutura de reforço, mas esse método tem muitos gargalos técnicos e limitações. O problema mais significativo é que os nanotubos de carbono possuem forte fluidez, facilidade de produzir fenômeno de "aglomeração" e uniformidade de material. Pobre, é difícil fazer um material de grande tamanho, e a textura do material é relativamente frágil e propensa à quebra.
O novo material compósito reforçado com grafeno, desenvolvido em conjunto pelo centro de P & D e Instituto de Tecnologia de Harbin, é uma esponja de grafeno preparada usando óxido de grafeno como material. As esponjas de grafeno têm propriedades de crescimento tridimensionais e estão ligadas umas às outras para serem uniformemente fundidas com o material compósito de fibra de carbono. Se a esponja de grafeno é comparada ao "esqueleto" do corpo humano, então o material compósito de fibra de carbono é "músculo", e os dois são completamente fundidos, então a uniformidade e consistência do material são muito boas.
