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一种自加捻的高导热柔性石墨烯纤维及其制备方法技术

技术编号:44414661 阅读:30 留言:0更新日期:2025-02-25 10:30
本发明专利技术公开了一种自加捻的高导热柔性石墨烯纤维及其制备方法。在有机相氧化石墨纺丝液中加入水,在凝胶纤维凝固干燥过程中内部同时存在有机相和水相,双相溶剂挥发速率不均匀性导致纤维表面存在溶剂浓度梯度和表面张力梯度,这种不均匀性导致马兰戈尼效应并使凝胶纤维发生旋转自加捻。这种方法可以通过调节初始纺丝液的水含量实现对纤维捻度的可控调节,将自捻后的纤维进行化学还原和石墨化处理,可得到高导热的柔性石墨烯纤维。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石墨烯纤维制备领域,特别涉及一种自加捻的高导热柔性石墨烯纤维及其制备方法


技术介绍

1、石墨烯的电导率极高,远超铜等传统导体,使其成为下一代电子设备和高效电池的理想材料。石墨烯的热导率也非常出色,可以有效散热,因此在散热材料和热管理方面表现优异。此外,石墨烯的机械强度极高,其抗拉强度是钢的几百倍,但重量却非常轻,这使得它在轻量化材料和结构增强方面具有重要应用。

2、石墨烯纤维作为由石墨烯材料制成的一种新型纤维,结合了石墨烯的优异特性和纤维的柔韧性。由于其独特的二维结构,石墨烯纤维具有极高的电导率、热导率和机械强度,能够承受巨大的拉伸和弯曲负荷,同时保持轻量化。这些特性使石墨烯纤维在多个领域展现出广泛的应用潜力。尤其在柔性电子和传感器等领域展现出广泛的应用前景。但是目前的石墨烯纤维的断裂伸长率均在1%以下,属于脆性材料,其优异的导电导热等性能难以应用在柔性领域。虽然现有的一些加捻技术可以在一定程度上提高石墨烯纤维的断裂伸长率,但后续的加捻所引入的缺陷是的纤维的强度大幅降低,无法达到编织对纤维强度的基本要求,严重阻碍了石墨烯纤维在柔本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自加捻的高导热柔性石墨烯纤维的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中所述的有机相氧化石墨烯分散液的溶剂为N ,N-二甲基甲酰胺、N ,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜、N-甲基吡络烷酮、乙二醇、二甘醇、吡啶中的一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,氧化石墨烯双相纺丝液的浓度为3mg/g-20mg/g。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2所述加长纺丝头的长度为1cm-5cm。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2所述凝固浴与水...

【技术特征摘要】

1.一种自加捻的高导热柔性石墨烯纤维的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中所述的有机相氧化石墨烯分散液的溶剂为n ,n-二甲基甲酰胺、n ,n-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二甲基亚砜、n-甲基吡络烷酮、乙二醇、二甘醇、吡啶中的一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,氧化石墨烯双相纺丝液的浓度为3mg/g-20mg/g。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2所述加长纺丝头的长度为1cm-5cm。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2所述凝...

【专利技术属性】
技术研发人员:高超张祎玮刘森坪
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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