開發(fā)將納米材料組裝成宏觀支架材料的方法是當前納米技術發(fā)展的關鍵。然而，即使在大多數(shù)情況下該類材料具有優(yōu)越的性能，制備方法的復雜性卻很大程度上阻礙了新材料的廣泛應用。

近日，韓國科學技術研究院Hyeon Su Jeong和Seung Min Kim以及首爾國立大學Chong Rae Park合作，證明了一種高效、連續(xù)的纖維紡絲方法用來生產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)表在國際著名綜合學術期刊Nature Communications上（見文后原文鏈接）。

在這項工作中，作者提出了一種優(yōu)化的紡絲方法，結合濕法紡絲和直接紡絲兩種方法的優(yōu)點，可以快速、連續(xù)地生產高度對準和致密化的CNTFs (圖1c)。當直接紡制的的CNTF浸入氯磺酸（CSA）中時，CNTF會膨脹，因為CSA穿透它并使CNT質子化。在此狀態(tài)下適當拉伸CNTF可重新排列纏繞CNT以改善其在軸向上的對準。然后，當CNTF浸入凝固浴中時，通過溶解性差驅動的相分離，將CSA從排列良好的CNTF中擠出，以形成具有良好排列結構的高填充CNTF。CIFIC拉伸強度高達4.44 N tex?1，導電率高達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?shù)馁|子化度(DOP)下優(yōu)化致密化工藝，以及直接紡制高強度、低缺陷CNTFs的紡絲條件，對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重要。通過該方法制備出來的CNTFs具有質量輕、抗拉伸、硬度大、導電性好以及高靈活性等優(yōu)點，它們適用于各類高附加值的應用。

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現(xiàn)量產突破

碳納米管纖維的性能遠遠高于碳纖維，國內對于碳納米管纖維的研究生產也一直關注著，因而實現(xiàn)碳納米管纖維的產業(yè)化落地意味著新材料產業(yè)將上升到一個新的高度。

烯灣科技的先進碳納米材料研究已經(jīng)不僅僅是停留在實驗階段，通過自主創(chuàng)新開發(fā)，在全球首次實現(xiàn)碳納米管纖維的產業(yè)化突破，被視作先進碳納米材料領域的先行者。

? 產品性能：

強度：3.2~5.05 GPa

楊氏模量：120~330 GPa

? 產品特性：

密度輕、耐沖擊性能好、多功能化

多位新材料行業(yè)的專家在深度接觸烯灣科技后感慨，這是他們多年來夢寐以求的新材料，并斷言以烯灣科技現(xiàn)階段產品的優(yōu)異性能，在很短的時間內就能在國際國內市場上占據(jù)一席之地。