開(kāi)發(fā)將納米材料組裝成宏觀支架材料的方法是當(dāng)前納米技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。然而，即使在大多數(shù)情況下該類(lèi)材料具有優(yōu)越的性能，制備方法的復(fù)雜性卻很大程度上阻礙了新材料的廣泛應(yīng)用。

近日，韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院Hyeon Su Jeong和Seung Min Kim以及首爾國(guó)立大學(xué)Chong Rae Park合作，證明了一種高效、連續(xù)的纖維紡絲方法用來(lái)生產(chǎn)高性能碳納米管纖維(CNTF)的可行性。該研究成果以題為“Direct spinning and densification method for high-performance carbon nanotube fibers”的論文發(fā)表在國(guó)際著名綜合學(xué)術(shù)期刊Nature Communications上（見(jiàn)文后原文鏈接）。

在這項(xiàng)工作中，作者提出了一種優(yōu)化的紡絲方法，結(jié)合濕法紡絲和直接紡絲兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，可以快速、連續(xù)地生產(chǎn)高度對(duì)準(zhǔn)和致密化的CNTFs (圖1c)。當(dāng)直接紡制的的CNTF浸入氯磺酸（CSA）中時(shí)，CNTF會(huì)膨脹，因?yàn)镃SA穿透它并使CNT質(zhì)子化。在此狀態(tài)下適當(dāng)拉伸CNTF可重新排列纏繞CNT以改善其在軸向上的對(duì)準(zhǔn)。然后，當(dāng)CNTF浸入凝固浴中時(shí)，通過(guò)溶解性差驅(qū)動(dòng)的相分離，將CSA從排列良好的CNTF中擠出，以形成具有良好排列結(jié)構(gòu)的高填充CNTF。CIFIC拉伸強(qiáng)度高達(dá)4.44 N tex?1，導(dǎo)電率高達(dá)2270 S m2kg?1。

圖1. CNTFs紡絲方法示意圖。a濕法紡絲、b直接紡絲、c快速致密化工藝基于濕法紡絲的原理，可附加在直接紡絲工藝的末端

表1. 具有代表性的各種CNTFs的合成條件和性能

圖2. 致密化CNTFs的優(yōu)良性能及提出的紡絲方法

這一工作清楚地表明，在適當(dāng)?shù)馁|(zhì)子化度(DOP)下優(yōu)化致密化工藝，以及直接紡制高強(qiáng)度、低缺陷CNTFs的紡絲條件，對(duì)于獲得最高的致密化效率，從而使性能得到極大的改善至關(guān)重要。通過(guò)該方法制備出來(lái)的CNTFs具有質(zhì)量輕、抗拉伸、硬度大、導(dǎo)電性好以及高靈活性等優(yōu)點(diǎn)，它們適用于各類(lèi)高附加值的應(yīng)用。

文章官網(wǎng)鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-019-10998-0

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烯灣碳納米管纖維實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)突破

碳納米管纖維的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于碳纖維，國(guó)內(nèi)對(duì)于碳納米管纖維的研究生產(chǎn)也一直關(guān)注著，因而實(shí)現(xiàn)碳納米管纖維的產(chǎn)業(yè)化落地意味著新材料產(chǎn)業(yè)將上升到一個(gè)新的高度。

烯灣科技的先進(jìn)碳納米材料研究已經(jīng)不僅僅是停留在實(shí)驗(yàn)階段，通過(guò)自主創(chuàng)新開(kāi)發(fā)，在全球首次實(shí)現(xiàn)碳納米管纖維的產(chǎn)業(yè)化突破，被視作先進(jìn)碳納米材料領(lǐng)域的先行者。

? 產(chǎn)品性能：

強(qiáng)度：3.2~5.05 GPa

楊氏模量：120~330 GPa

? 產(chǎn)品特性：

密度輕、耐沖擊性能好、多功能化

多位新材料行業(yè)的專(zhuān)家在深度接觸烯灣科技后感慨，這是他們多年來(lái)夢(mèng)寐以求的新材料，并斷言以烯灣科技現(xiàn)階段產(chǎn)品的優(yōu)異性能，在很短的時(shí)間內(nèi)就能在國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上占據(jù)一席之地。