超高拉伸石墨烯纤维

强度与导热兼备

通过超高拉伸与高温退火消除缺陷，实现致密有序的堆叠，同时获得高强度和优异导热。

Liu, Senping · Jinhe, Wang · 张一炜 · 王博 · Cao, Min · Wang, Ya · 刘英军 · Chang, Dan · 李鹏 · 潘定一 · 高超 · 许震

Nature Materials 2026

参数信息

抗拉强度

5.9 GPa

杨氏模量

963 GPa

热导率

1,720 W m⁻¹ K⁻¹

电导率

1.3 MS m⁻¹

技术优势

缺陷被有效消除

超高倍拉伸（最高 11 倍）结合高温退火，使石墨烯片层致密有序堆叠，从而获得高强高导热性能。

强度与导热兼备

所得纤维同时具有 5.9 GPa 的抗拉强度和最高 1,720 W m⁻¹ K⁻¹ 的热导率，超越大多数现有高强导热纤维。

工艺通用性强

该方法为将二维材料组装成高性能宏观结构提供了通用途径，有望拓展多功能材料的应用。

应用场景

• 航空航天结构材料：用于轻质高强结构件，同时具备导热能力以应对热环境。
• 高性能复合材料：作为增强体，显著提升复合材料力学性能和热导率。
• 热管理材料：用于高效散热，替代传统金属材料减轻重量。
• 石墨烯宏观组装：作为高性能宏观组装体，充分发挥石墨烯本征特性。