王 函，孙新阳,2，张建岗,2，鲁 妮,2，曾 尤,2

(1.中国科学院金属研究所，沈阳材料科学国家研究中心，沈阳 110016;2.中国科学技术大学 材料科学与工程学院，沈阳 110016)

0 引言

碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)因其轻质高强、抗疲劳性好、制备工艺简单等优势，被广泛应用于航空航天、交通运输、装备制造等诸多领域[1-5]，CFRP正逐步替代金属成为先进装备的主要承载构件[6]。相比于传统金属材料，CFRP在构件轻量化方面具有显著优势，但其本征热导率与电导率较低，很大程度制约了其在热控管理、电磁屏蔽等领域的应用[7-9]。近年来，发展结构/功能一体化先进复合材料，在保证CFRP轻质高强力学性能的同时，赋予其优异的电热功能特性，已引起了科学界和工业界的广泛关注。以碳纳米管、石墨烯为代表的纳米碳材料，因其独特的纳米尺度、优异的力学性能、卓越的电热传输特性，使得其在力学增强、电热传输、电磁屏蔽等领域具有极为广阔的应用前景(图1)[10-14]。相比于碳纳米管，石墨烯具有独特的二维片层结构(其平面尺寸可达数十微米)，可有效避免相互缠结团聚，更易于实现在树脂基体中的高效分散[15]；此外，石墨烯的二维片层结构也有助于其通过自组装的方法构筑形成片层搭接的电热传输网络[16]。近年来，随着石墨烯低成本宏量制备技术的突破、商业化石墨烯质量体系的不断完善，极大推动了石墨烯在复合材料领域的规模化工业应用进程。充分发挥石墨烯的优异特性以显著提升CFRP的力学性能及电热传输性能已引起人们的密切关注，且在诸多领域已经取得突破性的研究成果。……