石墨烯碳纤维有何分别

石墨烯碳纤维有何分别

高性能纤维是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，其中碳纤维技术的发展尤其引人关注。各种有机或生物质纤维可通过碳化形成碳纤维， 其中典型代表是基于聚丙烯腈( PAN ) 纤维碳化之后形成的碳纤维。碳纤维的理论拉伸强度为1 8 0 吉帕, 拉伸模量为1020 吉帕, 目前高强碳纤维( T1000) 的拉伸强度可达7.02 吉帕, 高模碳纤维( M70J ) 的杨氏模量可达690 吉帕, 分别为其理论值的4% 和68% , 与理论值还有较大差距。因此，优化碳纤维的结构性能， 降低生产成本， 减少生产过程中挥发组分排放是人们必须解决的关键问题。

石墨烯纤维则有望改变现有碳纤维的生产方式，并将大幅减少能耗和污染物排放， 显著降低碳纤维的成本。不同于传统碳纤维需优化聚合物纤维的结构和和氧化碳化工艺参数，石墨烯纤维的优势在于直接采用碳纤维构造单元来纺丝， 因而可以根据碳纤维结构和性能的要求选择适量石墨烯配制纺丝原液，从而实现碳纤维结构性能的快速优化。

实际上， 无论是石墨烯纤维的力学性质， 还是导热导电性质， 归根结底都取决于石墨烯自身结构和纤维微观结构的优化。关键在于优化纺丝条件、石墨烯自身片层结构、以及石墨烯片层之间有效的层间结合。对于宏观石墨烯纤维而言， 微观的片层聚集结构和层间相互作用将主导最终的各项性能。