石墨烯紡絲纖維產業化快人一步 - 晨陽可膨脹石墨阻燃

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    公司新聞

    石墨烯紡絲纖維產業化快人一步

    [發布日期:2013-04-03 21:41:05 瀏覽量:1658 文章來源:青島晨陽石墨有限公司

        石墨烯(Graphene)是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料。是一種由碳原子以spsup2;雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個碳原子厚度的二維材料。

         碳海綿的研制成功,讓那些“石墨烯粉”們激動不已。不過,記者采訪中了解到,浙江大學高分子科學與工程學系教授高明的課題組對石墨烯使用的研制不止于此。石墨烯不僅是已知材料中最薄的一種,還非常牢固堅硬;作為單質,它在室溫下傳遞電子的速度比已知導體都快。

      2011年,高明課題組現已嘗試將納米級的氧化石墨烯片紡制成長達數米的微觀石墨烯纖維。這種制成石墨烯纖維不光強度高,而且耐性好,能夠是完成石墨烯在現實器材(例如柔性電池和太陽能電池)使用的關鍵資料。

      2012年,高明課題組在原來一維纖維的基礎上研討石墨烯組成的仿貝殼的二維復合資料,具有超強的力學性質和杰出的導電、導熱特性。而碳海綿,則是高明將石墨烯制成的三維產物。

      針對當前市場對碳海綿的熱炒,高明認為,當前最易完成產業化的是復合資料——增強尼龍。這里的復合資料是石墨烯紡絲纖維的一項使用。

      試驗數據表明,采用此復合資料,尼龍的重量只添加1‰,強度有望添加1倍。這意味著,如若可以完成復合資料產業化,尼龍的年資源消耗量將降低1/2。此外,與碳纖維相比,石墨烯紡絲纖維制作進程中污染較少,而碳纖維通常采納濕紡,進程腐蝕性十分強,污染嚴峻。

      高明介紹說,科研人員同時還在嘗試提高紡絲纖維的強度。當前,石墨烯紡絲纖維的強度離碳纖維強度還有很大差距,約為0.5gpa,一旦可以到達1gpa,即可完成產業化。據樂觀估計,一旦紡絲纖維強度到達10gpa,就意味著太空電梯的愿望更進一步。

      另外,高明通知記者,由于石墨烯的導電特性,石墨烯紡絲纖維的另一個能夠運用范疇為超輕導線。上述超輕導線重量大大輕于金屬導線。不過,他通知記者,雖然理論證明石墨烯在室溫下傳遞電子的速度比已知所有的導體和半導體都快,但當前其導電性并比不上金屬,還有待改善。

      “超薄納米過濾膜就是化學氧化石墨烯另一個運用范疇。”高明介紹說,氧化石墨烯既可以制成微觀石墨烯纖維,還可以制成超薄納米過濾膜。據介紹,通過化學氧化還原法,石墨烯會形成天然孔洞,孔洞直徑約1~2納米,有望用于環保過濾和海水淡化。(記者 李欣)

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