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石墨烯纖維

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石墨烯纖維

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  近年來成功合成石墨烯纖維的例子及其在某些特殊應用上發揮的重要作用激發了人們的研究興趣,石墨烯是一種由碳原子構成的單層蜂窩狀結構的新材料,是其他維度碳材料的構造基礎。石墨烯具有很多獨特的性質,如高電子遷移率、高導熱系數、良好的彈性和剛度等。因此,將石墨烯組裝為宏觀的功能結構如纖維等,是實現石墨烯實際應用的重要途徑。

  石墨烯纖維的制備有多種方法。其中包括1、液晶相濕法紡絲法,該濕法紡絲技術促進了石墨烯與其他有機、無機材料復合纖維的多功能化發展。2、限域水熱組裝法;3、化學氣相沉積法(CVD)輔助合成;4、氧化石墨烯的自發還原及組裝;5、碳納米管紗絲。上述方法提供了多種途徑合成各種石墨烯纖維,除此之外還有一些其他的方法。

  在石墨烯纖維中嵌入功能組分有助于實現其在重要器件如傳感器及電子紡織物中的應用。無論是原位復合還是先合成后嵌入功能組分,石墨烯纖維為各種獨特性質的功能材料提供了一個好的附著平臺。而且石墨烯是具有獨特性質的二維納米材料,碳納米管則是一種重要的一維材料。將這兩種材料結合在一起可能會出現意想不到的效果。機械性質測量結果顯示,該方法獲得的紗強度可以達到300MPa,電導率達到105·S·m-1。通過之前的工作,又將碳納米管和還原氧化石墨烯片結合起來,嵌入紡織聚合物纖維,獲得了高強度復合纖維材料,制成復合纖維的結果。

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