石墨烯复合纤维的制备方法与应用分析

陈琛，韩燚，孙海燕，姚程凯，王勇霖，高超，2

（1.杭州高烯科技有限公司，浙江 杭州 311113；2.厦门大学石墨烯工程与产业研究院，福建 厦门 361102）

0 引言

誉为“黑金”的石墨烯，作为21世纪最具颠覆性的“新材料之王”，是全球科技界的兵家必争之地。石墨烯拥有已知材料中最高的力学强度、电导率、导热率，并且具有独特的光、声、热、电磁、储能、催化等特性，因此传统材料与石墨烯相结合后可呈现出高性能和多功能的新特点。目前，欧洲、美国、日本等众多国家，都把石墨烯列为本世纪最重要的新材料进行研究和开发，并已在纺织、新能源、电子、军工设备等方面取得重要进展和初步应用效果。

石墨烯复合纤维（Graphene Composite Fiber）是由石墨烯或石墨烯衍生物与一种或多种材料复合而成的纤维状材料。相比常规纤维材料，石墨烯复合纤维在机械强度、导热性、导电性、阻燃性、抗菌性、远红外发射、防紫外、抗腐蚀等性能上有显著优势[1]。不同石墨烯种类、石墨烯和聚合物的复合方式、石墨烯添加量、纺丝工艺和后整理工艺均对石墨烯复合纤维的性能有显著影响。目前，石墨烯复合纤维受到了全球范围科研工作者和相关企业的关注，其中国内的相关研究和产品开发走在了国际领先行列，包括浙江大学、清华大学、北京航空航天大学等科研院所对石墨烯复合纤维的研究颇有建树，引起了国内外市场广泛关注。

严格意义上来说，石墨烯复合纤维包括石墨烯/金属复合纤维、石墨烯/无机非金属复合纤维、石墨烯/有机小分子复合纤维和石墨烯/高分子复合纤维几大类，考虑到应用场景的广泛程度和市场化程度，本文仅对石墨烯/高分子复合纤维的相关研究成果进行介绍。……