随着纳米材料制备技术的发展和产业化进程的加速，国内外众多学者针对其在航天、能源等领域的应用开展了大量研究。纳米碳复合材料可将纳米碳的优异性能保留在宏观尺度，充分发挥复合材料和纳米技术的协同作用，其具备的轻质、多功能性等特点可满足航空航天领域轻量化需求，为航空航天领域材料的发展注入新的活力[10]。
美国佐治亚理工学院Kumar小组的研究表明，将冻胶纺单壁碳纳米管/聚丙烯腈纳米复合材料碳化后生产出的碳纤维，其拉伸强度比聚丙烯腈制备的碳纤维高50%，这主要归因于聚丙烯腈纤维中纳米管的高度排列。在复合材料中加入碳纳米管除了可以增加材料的拉伸强度外，还可以降低材料的热膨胀系数，减小材料因高低温引起的变形，这对于具有高精度指向要求的卫星天线非常适用。
Peng等[11]基于跨尺度与仿生设计思想，提出并实现了石墨烯纳米带海绵结构的概念，获得了石墨烯纳米带海绵并实现复合化，使复合材料拉伸强度(提升4倍)，模量(提升4倍)与韧性(提升10倍)同时获得提升。同时受“药物在水中分散”技术的启发，提出石墨烯多孔骨架复合技术，解决了纳米碳材料在树脂基体中难以分散的问题，并将该技术引入到碳纤维复合材料当中，使得碳纤维复合材料剪切及压缩性能获得提升，该成果在中国运载火箭技术研究院首页网站报道。
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