北京航空航天大学程群峰教授与德克萨斯大学达拉斯分校Ray H. Baughman合作--冷冻拉伸诱导排列高强度可伸缩的石墨烯片

通过近室温组装获得高强度石墨烯薄片的努力由于石墨烯层的错位而受阻,这种错位会降低机械性能。虽然平面内拉伸可以减少这种错位,但当拉伸释放时,错位又会重新出现。在这里,本文使用共价键和π -π键桥接石墨烯纳米片,来永久冻结因拉伸引起的石墨烯薄片取向,从而将各向同性平面内薄片的强度提高到1.55 GPa,并同时具有较高的杨氏模量、电导率和重量标准化屏蔽效率。此外,拉伸桥接石墨烯片具有可扩展性,可以很容易地使用商用树脂粘合在一起,而不会显著降低性能,这为实际应用奠定了潜力。

Fig. 1 SB-BS-rGO薄片的制造过程和结构示意图。

Fig. 2 rGO和SB-BS-rGO薄片的结构表征。

Fig. 3 rGO和SB-BS-rGO薄片的性能表征。

Fig. 4 rGO和SB-BS-rGO薄片的拉曼,热膨胀,应力松弛和X射线衍射表征。

Fig. 5 通过DB铸造制成的重叠和层压SB-BS-rGO和SB-BS-rGO(DB)薄片的机械和电气性能。

相关研究成果与2021年由北京航空航天大学程群峰教授与德克萨斯大学达拉斯分校Ray H. Baughman合作,发表在Nature Materials(https://doi.org/10.1038/s41563-020-00892-2)上。原文:High-strength scalable graphene sheets by freezing stretch-induced alignment。

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