石墨烯定向排列增强聚合物基复合材料研究进展

杨士萱¹，矫维成¹，楚振明¹，张辰威²，刘文博¹，王荣国¹

1. 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所2. 航天特种材料及工艺技术研究所

摘 要：在树脂基体中引入以石墨烯为代表的碳纳米材料可显著改善复合材料的力学性能、导热性能以及多功能性,从而为传统的复合材料注入新的内涵。纳米材料在复合材料中的排列形式将直接影响复合材料的性能。据文献报道,相比随机排列增强的复合材料,石墨烯定向排列增强的石墨烯/聚合物复合材料的强度可提高0. 5倍,韧性提高约1. 2倍,热导率提高约1倍。对此,本文总结了石墨烯定向排列增强聚合物复合材料的制备方法,包括层层自组装法、流动剪切诱导法、抽滤诱导定向法、外场诱导定向法等;并简述了每种制备方法的优缺点;分析了石墨烯定向排列对复合材料力学性能、导热性能、导电性能的增强效果,在此基础上,展望了石墨烯定向排列增强聚合物复合材料的发展前景。

关键词：定向排列;石墨烯;聚合物基复合材料;