國防科技大學《Cabon》：真空退火將碳化硅纖維轉(zhuǎn)化為連續(xù)石墨烯纖維
2021-04-04 11:30:57
高科技纖維與應(yīng)用 2021年4期
國防科技大學Yu Zhang等研究人員在《Carbon》期刊發(fā)表名為“Conversion of Silicon Carbide Fibers to ContinuousGraphene Fibers by Vacuum Annealing”的論文，研究以碳化硅(SiC)纖維為原料，通過真空退火制備了連續(xù)石墨烯纖維(GFS)和石墨烯/碳化硅纖維(G / SiCFs)。從纖維表面到纖維芯部逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變，直至完全轉(zhuǎn)變。3C-SiC 纖維中的 SiC 晶粒經(jīng)升硅華后形成石墨烯片。雖然不可避免地會形成多孔結(jié)構(gòu)，但圓形橫截面仍能很好地保持纖維形狀。
連續(xù) GF表現(xiàn)出低密度 (1.63 g/cm3)、優(yōu)異的導電性 (53,900 S/m)、高拉伸強度 (0.22 GPa) 和彈性模量 (23 GPa，標距：25 mm)。良好的性能可能歸因于互連的石墨烯片。GF具有 62.8 dB 的良好電磁干擾屏蔽效率，而 G/SiCFs 具有出色的微波吸收性能。樣品厚度為 2.1 mm 時，可實現(xiàn) -54.86 dB 的最小反射損耗 (RL) 值。當樣品厚度為 1.4 mm 時，G/SiCFs 的有效吸收帶寬可達 4.4 GHz。一束1000 根石墨烯細絲也具有出色的柔韌性。利用碳化硅纖維易轉(zhuǎn)化的優(yōu)點，本工作中展示的方法可以進一步擴展到制備含金屬的GFs(Ti、Al、Zr等)并實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。(材料分析應(yīng)用)
