超強靭で高導電率のグラフェン複合膜が炭素繊維複合材の代替に期待される

Jul 29, 2018

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最近、北京航空宇宙学大学のCheng Qunfeng教授とテキサス大学ダラス校のRay Bowmanチームは共同で室温π-π共役結合と共有結合順序交差結合戦略を採用してsuper強い、超強靭で、高い導電性の多機能性グラフェン複合フィルム。 この低コスト、低温、高性能の多機能グラフェンナノコンポジットは、航空宇宙、自動車、フレキシブルな電子デバイスなどの分野で幅広い応用が見込まれており、広く使用されている炭素繊維複合材料を代替することが期待されています。


軽量で高強度の炭素繊維複合材料は、特に航空、航空宇宙、自動車およびスポーツ用品の分野において、日常生活において幅広い用途を有することが理解される。


しかし、炭素繊維複合材料の製造および使用には多くの欠点がある。合成炭素繊維は高温(摂氏2500度以上)黒鉛化を必要とし、コストが高い。 界面の弱い作用のために、炭素繊維とポリマーマトリックスとの層間剥離が容易である。 炭素繊維複合材料の電気特性は低く、特殊用途のニーズを満たすことができません。


新素材は室温45℃以下で製造でき、炭素繊維複合材料に匹敵し、コストが低く、商業規模での製造が容易です。 また、フィルム材料の引張強度は通常のグラフェンフィルムの4.5倍であり、靭性は後者の7.9倍である。


秩序した架橋グラフェン膜の作製とキャラクタリゼーション


Cheng Qunfengは、in-situラマンの特徴付けにより、高性能グラフェンナノコンポジットの調製に重要な分子スケールからのπ-π共役結合および共有結合界面の架橋の厳しいメカニズムを明らかにした。 理論的指針。 同時に、小さい分子秩序の架橋グラフェン複合膜は、高い導電性、高い電磁遮蔽性能、優れた耐食性および耐疲労性も有する。


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