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石墨烯研究历史:
实际上石墨烯本来就存在于自然界,只是难以剥离出单层结构。石墨烯一层层叠起来就是石墨,厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。铅笔在纸上轻轻划过,留下的痕迹就可能是几层甚至仅仅一层石墨烯。
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2004年,英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃消洛夫(K***tantin Novoselov)发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。他们从高定向热解石墨中剥离出石墨片,然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上,撕开胶带,吸湿发热棉 蓄热保暖棉,就能把石墨片一分为二。不断地这样操作,于是薄片越来越薄,***后,他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片,这就是石墨烯。
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发热纤维的类型
吸湿发热纤维
天然纤维都具有一定的吸湿发热性能,蓄热保暖棉,其中尤以羊毛纤维更为明显。一般来说,吸湿发热纤维的发热性能与其回潮率有关,回潮率高,则其吸湿发热性能优良;反之,则差。受此启发,人们研发了吸湿发热纤维。纤维吸湿发热的机理,一般认为是纤维吸收水分时,纤维分子和水分子相互吸引而结合,水分子的动能降低而被转化为热(能)量释放出来。此外,蓄热保暖棉 功能棉,为了强化发热效果,可在纤维内部添加或者在纤维表面涂敷某种物质,当纤维吸收水分后,触发这种物质发生化学反应释放出更多的热量。
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如东洋纺开发的eks纤维,在温度为20℃、相对湿度为65%的条件下吸湿能力是棉的3.5倍,纤维吸放热量约为羊毛的2倍;其开发的N38纤维具有自重41%(20℃、65%相对湿度条件下)吸湿能力,不仅能使衣物内的温度升高约3℃,还具有高吸湿、高放湿能力,同时兼具消臭、抑菌和防霉性能。其他吸湿发热纤维还包括日本东丽公司开发的Softwarm纤维和Warmsensor纤维、日本旭化成株式会社开发的Thermogear纤维、日本三菱公司Renaissα纤维等。
当前研发较多的吸湿发热纤维,其吸湿发热机理只是一种推测,还需进一步研究论证,这对以后的新型纤维材料和新产品的研发都具有重要的意义。此外,发热纤维的评价体系和保暖持久性还有待进一步改善。
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石墨烯纤维是2011年由天然石墨开发的一种新型碳纤维。石墨烯或功能化石墨烯纳米片的液晶液体采用湿法纺丝一维订制。石墨烯纤维具有良好的机械性能,电性能和导热性,可用于导电织物,散热,储能等领域。
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将其他物质引入石墨烯纤维中还可以获得具有特定功能的石墨烯复合纤维,例如向石墨烯纤维中添加聚合物以获得具有优异结构和良好机械性能的石墨烯类壳纤维;添加磁性纳米粒子,得到磁性石墨烯烃复合纤维;添加Ag纳米线以获得高导电性的石墨烯复合纤维。石墨烯纤维的良好柔韧性使其可用于柔性装置,例如柔性超级电容器。
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