石墨烯纤维---碳纤维的新趋势

石墨烯纤维在功能性应用方面的杰出表现，比传统碳纤维更加令人惊叹。这些潜在的应用涉及轻量级导电电缆线、高能量密度的可编织超级电容器、可穿戴太阳能电池纺织品、环境响应制动器和微型电动机等。石墨烯纤维的功能性应用可能会化身为我们日常生活中的***性商业产品，而这相较于石墨烯宏观材料的未来应用情景无异于小巫大巫。

人类在发掘、创造和利用纤维方面的才智，不仅满足了服装和住所的基本需求，还推动了技术和文化的重要进展。19世纪前，主要包括植物纤维、动物纤维和矿物纤维的天然纤维类被广泛应用，主导着人类生活。随着社会发展，为满足迅速增长的需求，并弥补天然纤维可用性的不足，由石化产品制造的合成聚合物纤维面世了。尽管工业和日常生活中充斥着种类繁多的商业纤维，人类对具备更佳机械性能的新型纤维的积极探索却从未停止。

碳纤维

碳纤维是一种兼具***和多功能的纤维类。自1883年在JosephSwan先生手中诞生开始，碳纤维非凡的机械性能就注定了其经久不衰的魅力。除了***的强度，碳纤维还拥有丰富的功能特性，如良好的电/热导率、对化学和恶劣环境的有利抗性、高温下的稳定性等。碳纤维的诸多优异特点，使其成为飞机、车辆、电缆等许多高科技应用中不可或缺的组成部分。

在材料研究者的世界，碳纤维并是新型纤维的***成果，而是一个有前途的开端。碳纤维各种优点的主要理论基础是互联的石墨结构，正是这种结构将优异的力学、电学、热学性能综合于一体。

石墨烯纤维

石墨烯纤维是一种新型的***碳纤维,拥有丰富的功能性。它的诞生为我们揭示了一种利用矿物石墨制作碳纤维的新思路。研究者们对石墨烯纤维的结构和性能已有了初步认识，其临界控制参数也已得出。以这些理念为指导，石墨烯纤维的抗拉强度已升至GPa水平，电导率也更***，其组合特性已得到迅速提升，有望达到与传统碳纤维同等甚至更高的水平。

石墨烯纤维的新进展督促着我们解决该材料的***问题，即提高其综合性能——以机械强度和电/热导率为主。在力学层面，通过优化纺丝工艺参数，如拉伸比和纺丝速度，可使石墨烯纤维的排列更规律，微观结构更紧密。在原子层面，通过将外部交联试剂引入间层，或将石墨烯片部分转化为金刚石结构，可增强石墨烯片层间的间层作用，以期增加石墨烯纤维的机械强度。如今尤为重要的目标是以更具体的特性和相应属性为基础，建立石墨烯纤维的结构模型。

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