一代材料，一代飛機(jī)。

    1903年，萊特兄弟制造的世界上第一架飛機(jī)“飛行者一號(hào)”邁出了人類征服空天的第一步，彼時(shí)的飛機(jī)機(jī)體主要由木材和布制成；20世紀(jì)20年代，高強(qiáng)度的鋼和鋁合金逐漸代替了木材，為飛機(jī)插上了鋼鐵之翼； 50年代，耐熱性更好的鈦合金開(kāi)始登上歷史舞臺(tái)； 80年代，高性能鋁合金以其輕質(zhì)高強(qiáng)的特性逐漸獲得人們的青睞，成為飛機(jī)機(jī)體的主要結(jié)構(gòu)材料；21世紀(jì)，復(fù)合材料以其更低的密度、更高的強(qiáng)度以及強(qiáng)大的可設(shè)計(jì)性等諸多特點(diǎn)開(kāi)始代替部分傳統(tǒng)材料，大型客機(jī)A350和B787上高性能復(fù)合材料用量均達(dá)到飛機(jī)結(jié)構(gòu)用量的50%以上。未來(lái)，航空材料又將走向何方？歐洲最大的飛機(jī)制造商——空中客車公司，將目光轉(zhuǎn)向了納米材料。

    8月31日，空客（北京）工程技術(shù)中心與中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所（以下簡(jiǎn)稱蘇州納米所）在蘇州舉行了合作簽約儀式，正式成立航空納米材料聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，主要合作內(nèi)容包括航空納米復(fù)合材料高導(dǎo)電、高韌性化技術(shù)以及在線高精度監(jiān)測(cè)技術(shù)開(kāi)發(fā)等。“這是空中客車中國(guó)公司在航空納米復(fù)合材料領(lǐng)域與中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)的第一次合作。”空客（北京）工程技術(shù)中心總經(jīng)理程龍告訴科技日?qǐng)?bào)記者。

    蘇州納米所長(zhǎng)期專注納米材料研發(fā)，在國(guó)際上較早開(kāi)展高性能碳納米纖維與薄膜等材料研發(fā)和工程化，其產(chǎn)品性能和產(chǎn)能目前均處于國(guó)際先進(jìn)水平。這與空中客車中國(guó)公司在航空先進(jìn)材料方面的發(fā)展規(guī)劃高度切合，也為雙方合作奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

    “目前飛機(jī)上應(yīng)用最多的復(fù)合材料為碳纖維復(fù)合材料。與傳統(tǒng)金屬材料相比，碳纖維復(fù)合材料密度低、強(qiáng)度高、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)。然而，碳纖維復(fù)合材料尚存在諸多不足之處，如韌性差、導(dǎo)電性差、成本高以及在線健康監(jiān)測(cè)困難等，限制了復(fù)合材料在航空領(lǐng)域更大規(guī)模的應(yīng)用。” 蘇州納米所研究員呂衛(wèi)幫表示，經(jīng)過(guò)多年努力，蘇州納米所的研究團(tuán)隊(duì)采用多種制備技術(shù)，成功生產(chǎn)碳納米管薄膜，成為了目前國(guó)際上少有的能夠制造連續(xù)碳納米管薄膜的科研機(jī)構(gòu)。

    碳纖維復(fù)合材料的制備方法之一是把一層層鋪設(shè)的碳纖維和樹脂經(jīng)過(guò)加壓高溫固化成型，層間性能較差。呂衛(wèi)幫表示：“我們希望，通過(guò)碳納米材料與傳統(tǒng)碳纖維材料進(jìn)行復(fù)合，增強(qiáng)碳纖維復(fù)合材料的層間性能，解決其存在的上述問(wèn)題。”

    事實(shí)上，除了在航空產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，碳納米管薄膜產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)在我們的日常生活中。記者在蘇州納米所展廳中看到了一件沖鋒衣。呂衛(wèi)幫介紹，這件沖鋒衣背部縫合了碳納米管薄膜，有效利用了碳納米管薄膜的高效電加熱特性。這塊邊長(zhǎng)僅有20cm左右的薄膜連接上充電寶后，可持續(xù)加熱5—6小時(shí)，從而大幅度提高沖鋒衣的防寒能力。

    呂衛(wèi)幫表示，蘇州納米所將繼續(xù)攻關(guān)納米航空材料低成本制備、防/除冰、電磁屏蔽等技術(shù)，一方面推進(jìn)納米技術(shù)在航空、航天等高端產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，另一方面推動(dòng)尖端技術(shù)走向市場(chǎng)，服務(wù)百姓，提升社會(huì)生活質(zhì)量。

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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