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【大咖开讲】古月文志:石墨烯碳纳米管复合导电纤维!

烯碳资讯  · 公众号  ·  · 2017-07-17 15:36

正文



小烯导读


石墨烯的纤维化与应用是个大领域,大机会。从性价比的角度看,物理剥离法制备的石墨烯,简称物理剥离石墨烯,是石墨烯纤维化使用原料的首选。所谓的高导电性纤维,是石墨烯纤维化领域研发的热点。可穿戴式智能服装,柔性传感器,纤维电池,自动驾驶等众多领域,都急需高导性电纤维。


 石墨烯的纤维化与应用是个大领域,大机会。从性价比的角度看,物理剥离法制备的石墨烯,简称物理剥离石墨烯,是石墨烯纤维化使用原料的首选。物理剥离石墨烯的长度及宽度通常在微米级;如何把微米尺寸的石墨烯微片纤维化,是关键,也是瓶颈。


湿式物理剥离法制备的石墨烯浆料经过冷冻干燥处理或高温干燥处理后得到石墨烯微片粉,石墨烯微片粉添加尼龙母粒,锦纶母粒,涤纶母粒等所谓的石墨烯添加塑料母粒在市场上已经有样品或产品;但使用这些母粒纺出来的纤维丝几乎都不具备导电性。


石墨烯微片的再团聚效应是妨碍石墨烯纤维化的最大瓶颈。粉末化,母粒化,熔融纺丝等过程都导致了石墨烯微片的再团聚。与熔融纺丝相比,湿法纺丝和干法纺丝更适用于石墨烯微片的纤维化加工。石墨烯微片在保持高度分散的状态下与高分子或乳胶状树脂粒子同时纤维化,大大降低了石墨烯微片再团聚的几率。线电阻值在10的5-6次方的石墨烯纤维线已经进入市场。纤维的线电阻小于10的3次方的导电纤维,


所谓的高导电性纤维,是石墨烯纤维化领域研发的热点。可穿戴式智能服装,柔性传感器,纤维电池,自动驾驶等众多领域,都急需高导性电纤维。本科研小组长期从事高导电性纤维开发与应用研究;在纤维行业的专家及技术人员的指导帮助下,开发出了以炭纳米管为导电介质,以石墨烯微片为导电介质和以炭纳米管与石墨烯复合三维结构体为导电介质的高导电性纤维。纳米级分散,表面处理,连续导电网络的连接与固定,是关键工艺,核心技术。


参考文献:

1.   Vipin, A., Fugetsu, B., Sakata, I., Tanaka, T., Sun, L., Tanaka, S.,Terrones, M., Endo, M., Dresselhaus, M., 2016. Three dimensional porousmonoliths from multi-walled carbon nanotubes and polyacrylonitrile. Carbon,101, 377-381 (2016).

2.   Y. Wang, B. Fugetsu, I. Sakata, M. Terrones, M. Endo, M. Dresselhaus,Morphology-controlled fabrication of a three dimensional mesoporous poly(vinylalcohol) monolith through the incorporation of graphene oxide, Carbon, 98,334-342 (2016).

3.   Yanqing Wang and Bunshi Fugetsu, Mono-dispersed ultra-long single-walledcarbon nanotubes as enabling components in transparent and electricallyconductive thin films, Carbon, 82, 152-160 (2015).

4.   B. Fugetsu, E. Sano, H. Yu, K. Mori, T. Tanaka, Graphene oxide asdyestuffs for the creation of electrically conductive fabrics, Carbon, 48,3340-3345 (2010).

5.   B. Fugetsu, E. akiba, M. Hachiya, M. Endo, The production of soft,durable, and electrically conductive polyester multifilament yarns bydye-printing them with carbon nanotubes, Carbon, 47, 527-530 (2009).


中关村石墨烯产业联盟将于7月29-30日举办“石墨烯+智能”系列专题研讨会,本期研讨会将以石墨烯在智能领域应用为重点探讨对象,全面剖析从技术研发到产业化过程中存在的问题、瓶颈及解决途径!


报告题目:石墨烯碳纳米管复合导电纤维

报告人:古月文志(新材料与产业技术北京研究院)

时间:2017年7月30日
地点:北京金泰海博大酒店
嘉宾介绍


古月文志博士于1993年获得日本名古屋大学博士学位,曾在日本通产省资源与环境研究所、美国麻省理工学院等研究机构工作,现任东京大学教授、新材料与产业技术北京研究院院长。

古月文志师从美国麻省理工学院Mildred Dresselhaus教授,长期以来一直从事碳纳米材料的制备与应用研究。他开发的碳纳米管单分散技术,广泛应用于纳米导电涂料,电池及超级电容器等众多领域,已申请专利 40 余项,发表学术论文 70 余篇,2012年获得日本经济产业大臣奖(国家级)。



中关村石墨烯产业联盟将于7月29-30日举办“石墨烯+智能”系列专题研讨会,本期研讨会将以石墨烯在智能领域应用为重点探讨对象,全面剖析从技术研发到产业化过程中存在的问题、瓶颈及解决途径!

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