石墨烯碳纖維有何分別

高性能纖維是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志，其中碳纖維技術(shù)的發(fā)展尤其引人關(guān)注。各種有機或生物質(zhì)纖維可通過碳化形成碳纖維， 其中典型代表是基于聚丙烯腈( PAN ) 纖維碳化之后形成的碳纖維。碳纖維的理論拉伸強度為1 8 0 吉帕, 拉伸模量為1020 吉帕, 目前高強碳纖維( T1000) 的拉伸強度可達(dá)7.02 吉帕, 高模碳纖維( M70J ) 的楊氏模量可達(dá)690 吉帕, 分別為其理論值的4% 和68% , 與理論值還有較大差距。因此，優(yōu)化碳纖維的結(jié)構(gòu)性能， 降低生產(chǎn)成本， 減少生產(chǎn)過程中揮發(fā)組分排放是人們必須解決的關(guān)鍵問題。

石墨烯纖維則有望改變現(xiàn)有碳纖維的生產(chǎn)方式，并將大幅減少能耗和污染物排放， 顯著降低碳纖維的成本。不同于傳統(tǒng)碳纖維需優(yōu)化聚合物纖維的結(jié)構(gòu)和和氧化碳化工藝參數(shù)，石墨烯纖維的優(yōu)勢在于直接采用碳纖維構(gòu)造單元來紡絲， 因而可以根據(jù)碳纖維結(jié)構(gòu)和性能的要求選擇適量石墨烯配制紡絲原液，從而實現(xiàn)碳纖維結(jié)構(gòu)性能的快速優(yōu)化。

實際上， 無論是石墨烯纖維的力學(xué)性質(zhì)， 還是導(dǎo)熱導(dǎo)電性質(zhì)， 歸根結(jié)底都取決于石墨烯自身結(jié)構(gòu)和纖維微觀結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。關(guān)鍵在于優(yōu)化紡絲條件、石墨烯自身片層結(jié)構(gòu)、以及石墨烯片層之間有效的層間結(jié)合。對于宏觀石墨烯纖維而言， 微觀的片層聚集結(jié)構(gòu)和層間相互作用將主導(dǎo)最終的各項性能。