碳納米管纖維材料研究獲進(jìn)展

【摘要】近日，華東理工大學(xué)校機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院王健農(nóng)教授領(lǐng)銜的課題組在碳納米管纖維的連續(xù)制備和性能優(yōu)化方面的研究取得重大進(jìn)展，所制備的纖維不但強(qiáng)度高、韌性好，且電學(xué)性能突出，相關(guān)成果發(fā)表于國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊。

    近日，華東理工大學(xué)校機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院王健農(nóng)教授領(lǐng)銜的課題組在碳納米管纖維的連續(xù)制備和性能優(yōu)化方面的研究取得重大進(jìn)展，所制備的纖維不但強(qiáng)度高、韌性好，且電學(xué)性能突出，相關(guān)成果發(fā)表于國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊。

　　碳納米管自被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，一直被公認(rèn)為是人們所能制造出來(lái)的最強(qiáng)、最剛、最韌的分子是最好的熱和電的分子導(dǎo)體，在場(chǎng)效應(yīng)晶體管、透明電極、納米結(jié)構(gòu)及功能復(fù)合材料、鋰離子電池、超級(jí)電容器等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但是為了更好地實(shí)現(xiàn)碳納米管的優(yōu)良性能和諸多實(shí)際應(yīng)用，必須將碳納米管組裝成宏觀材料，如纖維。因此如何連續(xù)制備碳納米管纖維并保持單根碳納米管的優(yōu)良性能成為了科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的共同夢(mèng)想。

　　針對(duì)上述問(wèn)題，王健農(nóng)教授課題組創(chuàng)新性地利用浮動(dòng)化學(xué)氣相沉積法連續(xù)制備出碳納米管宏觀筒狀物，并在開放大氣環(huán)境中將筒狀物直接過(guò)水收縮成纖維，然后采用機(jī)械輥壓工藝提高纖維的致密性，成功制備出高強(qiáng)度(3.76~5.53GPa)、高延伸率(8%~13%)和高導(dǎo)電率的碳納米管纖維材料，其抗拉強(qiáng)度首次達(dá)到、韌性和導(dǎo)電性大大優(yōu)于傳統(tǒng)高強(qiáng)碳纖維的水平。