自修复氢阻隔纳米复合材料

修复后阻隔更优

通过基体与界面的双动态DA键，在机械损伤后恢复力学和氢气阻隔性能，为氢储运提供更可靠的阻隔材料。

Liu, Guanjun · Yan, Meiling · Conghao, Jiang · Ying, Liu · Zhen, Tian · 杨帆 · 王荣国

Composites Part B: Engineering 2026

具体参数

氢渗透系数

{'zh': '8.6', 'en': '8.6'} ×10⁻¹³ cm³ cm cm⁻²·s⁻¹ Pa⁻¹

拉伸强度

{'zh': '9.8', 'en': '9.8'} MPa

技术优势

修复后阻隔更优

修复后渗透系数仍显著低于修复态纯 PU-DA，阻隔优势在宏观损伤后依然保持。

强度完全恢复

划伤修复后拉伸强度几乎完全恢复，断裂伸长率和韧性经三次修复循环后超过初始值。

渗透系数降 64%

fGO 的界面限域与链段运动受限共同作用，使氢渗透系数从 2.4 × 10⁻¹² 降至 8.6 × 10⁻¹³，降幅 64%。

应用场景

• 氢能储运：用于氢储运容器的内衬或涂层，修复后可保持低渗透。
• 自修复涂层：作为自修复涂层，划伤后恢复强度并保持阻隔性能。
• 高阻隔包装：提供高阻氢包装层，降低渗透，延长内容物寿命。
• 航天复合材料：用于复合材料基体或涂层，兼具阻氢与损伤修复能力。