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　　隋剛教授以樹脂基復(fù)合材料為例，對復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用進行了簡單說明：“這是技術(shù)發(fā)展比較成熟，使用范圍最廣泛的一類復(fù)合材料，一般是由短切纖維、連續(xù)纖維及其織物增強熱固性或熱塑性聚合物基體而成。

　　在航空方面，碳纖維樹脂基復(fù)合材料在減輕結(jié)構(gòu)重量、提高結(jié)構(gòu)效率、改善結(jié)構(gòu)可靠性、延長結(jié)構(gòu)使用壽命方面，具有其他材料無法比擬的優(yōu)勢，已經(jīng)是應(yīng)用于A380、波音787等飛機的主結(jié)構(gòu)材料。

　　在航天方面，固體火箭發(fā)動機殼體、液體燃料貯箱、儀器艙段、衛(wèi)星整流罩等重要部件也都是由復(fù)合材料制造的。而風能和核能發(fā)電設(shè)備、輕量化汽車、體育休閑用品等更是離不開復(fù)合材料的身影。此外，在集成電路、電磁屏蔽、隱身材料以及生物組織工程等方面，復(fù)合材料同樣大有可為。”

　　有機化學(xué)修飾，帶來納米材料領(lǐng)域新進展

　　材料科學(xué)發(fā)展到今天，納米材料越來越多地得到人們的關(guān)注。納米粒子具有許多不同于常規(guī)固體的新奇特性，而且，僅用少量的納米填料就可實現(xiàn)復(fù)合材料性能的提高。因此，納米材料領(lǐng)域受到不少復(fù)合材料研究人員的重視與青睞。不過，由于碳納米管和碳納米纖維等一維納米材料在聚合物基體中易團聚、界面粘結(jié)差，難以發(fā)揮性能優(yōu)勢，這讓不少研究者都頗為傷神。針對此項難題，隋剛教授進行了多年研究，終于有所收獲。

　　“我們對碳納米材料表面進行了有機化學(xué)修飾，并通過與特殊化合物的力化學(xué)反應(yīng)及后處理技術(shù)，得到液態(tài)的納米添加物。這種液態(tài)納米添加物在環(huán)氧樹脂等聚合物基體中不聚集不纏繞，易于分散，并具有適當?shù)姆磻?yīng)活性，能夠和環(huán)氧樹脂基體發(fā)生化學(xué)及物理結(jié)合，形成一種超分子結(jié)構(gòu)�！彼鍎偨淌谶@樣說。

　　當問到這種納米添加物與傳統(tǒng)工藝的簡單混合以及普通化學(xué)接枝有何不同時，隋剛教授解釋道：“它消除了納米粒子對于環(huán)氧樹脂黏度的影響，能夠通過共價鍵鏈接在環(huán)氧樹脂分子鏈上，均勻分布在環(huán)氧樹脂交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之中，發(fā)揮增強作用。同時，通過調(diào)節(jié)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)密度，改善材料韌性。此外，還可以降低環(huán)氧樹脂表面能，提高熱穩(wěn)定性，改善聚合物基體與碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維和超高分子量聚乙烯纖維等增強材料的界面黏接。通過碳納米材料和連續(xù)纖維的多尺度協(xié)同增強作用，可同時實現(xiàn)納米復(fù)合材料的高強、高韌和良好的界面性能�！�

　　■ 延伸閱讀

　　材料與化學(xué)的“雙重變奏史”

　　材料的每一次發(fā)展，都影響著科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的整體水平，并給人們的生活帶來巨大的變化。沒有半導(dǎo)體單晶硅材料就不可能有今天的微電子產(chǎn)品，沒有先進復(fù)合材料也不可能有航空航天工業(yè)的飛速發(fā)展。

　　天然橡膠產(chǎn)品出現(xiàn)于19世紀初期，但由于它在炎熱天氣下會變軟，而在寒冷天氣下又會變脆，在實用性方面存在很大障礙。1839年發(fā)明的天然橡膠硫化技術(shù)解決了這一難題，化學(xué)促進劑和穩(wěn)定劑的加入改善了天然橡膠存在的問題，而這一基本方法現(xiàn)今仍在使用。

　　從20世紀20年代早期試驗火箭的首次發(fā)射，到50年代的通信衛(wèi)星，再到80年代的可重復(fù)使用的航天飛機，人類在探索太空方面取得了驕人的業(yè)績。在這一過程中，化學(xué)技術(shù)提供了符合設(shè)計要求的材料。研制出來的鋁、鈦合金為飛機制造提供了強度高、重量輕、耐高溫和耐腐蝕的材料。隨著對碳纖維及復(fù)合材料研究的不斷深入，其技術(shù)和產(chǎn)品也逐漸進入軍用和民用領(lǐng)域，如用作飛機結(jié)構(gòu)材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等人體代用材料以及用于制造火箭外殼、機動船、工業(yè)機器人、汽車板簧和驅(qū)動軸等。

　　在不遠的將來，各種新型材料都有望得到研制開發(fā)，比如可被隨意擠壓成形的凝膠材料、可以制作隱身斗篷的隱身材料、透光混凝土材料、氣凝膠材料等等。