碳纳米管封装相变纤维

焓值145 J/g · 导热59 W/mK

通过溶剂调控实现碳纳米管对聚乙二醇的致密包覆，同步赋予纤维高相变焓、高强度和高导热，并支持焦耳热/相变双模式热管理。

Huang, Yufei · Li, Jiayi · Niu, Yutao · 肖刚 · Shen, Chao · 马丕波 · Yong, Zhenzhong · Jian, Muqiang · 程涛 · 张永毅 · 邵元龙 · 张锦

ACS Nano 2025

具体参数

相变焓

{'zh': '145.2', 'en': '145.2'} J/g

拉伸强度

{'zh': '487.0', 'en': '487.0'} MPa

导热系数

{'zh': '59.3', 'en': '59.3'} W·m⁻¹·K⁻¹

电导率

{'zh': '0.62', 'en': '0.62'} MS/m

500次循环后焓值保持率

{'zh': '99.4', 'en': '99.4'} %

技术优势

焓值翻倍提升

相比纯水凝固浴，50 wt%乙醇使CNT网络有效收缩，相变焓从31.3 J/g跃升至145.2 J/g，热缓冲能力获得质变。

导热高达59.3

连续CNT骨架赋予纤维极高的轴向导热，使相变缓冲过程中热量能快速传入/传出，响应速度远超普通相变纤维。

拉伸强度487 MPa

高强力学性能使纤维可以编织成30 cm × 150 cm的大面积织物，满足可穿戴应用的日常穿戴与变形需求。

应用场景

• 智能温控纺织品：可织成大尺寸（30 cm × 150 cm）织物，实现被动相变缓冲与主动焦耳加热协同的智能温度控制。
• 可穿戴热管理：纤维兼具柔韧性和高强度，可缝入衣物中，通过电能驱动实现可穿戴的个人热管理。
• 电子皮肤热控：高导电（0.62 MS/m）和导热特性使其可用于电子皮肤器件中，实现精确的局部热控。