给大飞机使用的国产新型碳纤维，日专家：“史无前例”

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常坐飞机的朋友可以发现，民航客机在遇到强气流时机翼韧性极好，弯曲变形幅度很大也不会折断。据公开资料披露， 苏州纳米所研制的40微米厚（0.04毫米）的碳纳米管薄膜嵌入到3.5毫米厚，140毫米长的碳纤维复合材料层压板后，其弯曲韧性提高了40-60%，完全能够满足飞机设计师的力学性能要求。目前，碳纤维必须在浸入液体树脂材料固化成型制成碳纤维复合材料后才能真正投入产品应用，而一般固化工艺都是采用热压罐高温成型。热压罐成型技术可以保证制品的质量稳定，力学性能可靠。我国为了生产空警2000预警机雷达天线整流罩，曾经研制出了当时亚洲最大的热压罐，确实投入了大量经费支持。

然而，在实际使用过程中，以热压罐成型方式制备的复合材料存在许多问题，例如：热压罐成型能耗非常大，能源利用率非常低；热压罐成型周期非常长，设备利用率低；对于大型的热压罐，压力和温度控制较难，升温速度缓慢。这些缺陷的存在都大大增加了复合材料构件的成本。同时，碳纤维在浸润树脂固化成型后与金属材料相比，导电和导热性能变差，因此不得不在碳纤维复合材料蒙皮中增加微型铜网，用以通电加热除冰和疏散雷击瞬时大电流，来应对冰雪和雷电等恶劣天气。热压罐成型制品难以满足这样的需求，而且微型铜网的引入无疑还会增加飞机的重量，使其消耗更多的燃料。

苏州纳米所研制的多孔碳纳米管薄膜铺于碳纤维和液体树脂中间后，不需昂贵的热压罐高温成型，仅需简单的抽真空后通电自加热就可成型，与传统热压罐固化方式相比，碳纳米管薄膜电加热固化技术可将能耗和成型时间分别降低83.7%和28.9%，而与热压罐固化成型出来的复合材料具有相同的力学性能。而且固化完成后，碳纳米管薄膜还可以作为碳纤维复合材料的组成部分使其具有优异的导电发热性能，用于除冰防雷，具有广泛的应用前景。可以说，这是高性能碳纤维复合材料制造上一个里程碑的突破。

同时，碳纳米管薄膜还具有优秀的防弹性能，初步试验表明，在高性能纤维防弹材料衣中嵌入苏州纳米所研制的碳纳米管薄膜后，不仅防弹性能提高了10%左右，而且最重要的是其抗冲击性能提高了21%。也就是说，原先防弹头盔可能防住了子弹射穿，但子弹带来的冲击后效应力很可能使颈椎折断，对头部造成非贯穿性损伤。而加入碳纳米管薄膜的防弹头盔则减少甚至避免了上述伤害。由于以上披露的碳纳米管薄膜应用公开资料性能表现十分理想，经多次考察后，欧洲空客公司决定和苏州纳米所展开通力合作，并迅速形成规模化、产业化，来进一步减轻飞机重量，提升飞机的安全性、舒适性。