新型蒙烯氧化铝纤维研制成功，展现广阔应用前景

新型蒙烯氧化铝纤维研制成功，展现广阔应用前景

近日，北京石墨烯研究院（BGI）刘忠范-亓月研究团队在“超级蒙烯材料”研究领域取得重大突破，成功开发出一种新型复合材料——蒙烯氧化铝纤维。这一创新性成果不仅展示了石墨烯与传统材料结合的巨大潜力，还为材料科学领域开辟了新的研究方向。

研究团队通过化学气相沉积（CVD）法，在氧化铝纤维表面成功生长出连续态石墨烯薄膜。这一过程首次提出了非金属衬底上石墨烯生长的“vapor-surface-solid”模型，与传统非催化性非金属衬底上的“vapor-solid”模型显著不同。这种创新的生长机制使得石墨烯在氧化铝纤维上的生长温度降低了约200℃，生长速率提升了超过3倍。

制备得到的蒙烯氧化铝纤维织物展现出一系列卓越性能：

• 宽范围可调的导电性：从1到15000 Ω sq-1
• 高拉伸强度：超过1.5 GPa
• 轻质与柔性：保持了氧化铝纤维原有的轻质和柔性特点

这些性能的完美结合，使得蒙烯氧化铝纤维在多个领域展现出巨大的应用潜力。

蒙烯氧化铝纤维的多功能特性，使其在多个高科技领域具有广阔的应用前景：

• 电加热领域：优异的导电性和热稳定性使其成为理想的电热材料
• 电磁屏蔽：高导电性与轻质特点，适用于各类电磁屏蔽应用
• 国防军工与航空航天：结合了高强度、轻质和耐高温特性，有望在高性能复合材料中发挥重要作用

为了推动这一新材料的产业化应用，BGI团队自主研制了针对非金属织物上石墨烯CVD生长的动态卷对卷制备系统。这一创新设备实现了不同型号蒙烯氧化铝纤维织物的稳定规模化制备，为该材料的广泛应用奠定了坚实基础。

这一突破性研究成果以“Graphene-skinned alumina fiber fabricated through metalloid-catalytic graphene CVD growth on nonmetallic substrate and its mass production”为题，发表在国际顶级期刊《Nature Communications》上。该研究不仅展示了蒙烯氧化铝纤维的独特性能和应用潜力，还为石墨烯的实际应用提供了新的可能性。

这一科研突破不仅展示了中国在新材料领域的创新能力，还为未来高性能复合材料的研发和应用提供了新的思路。随着进一步的研究和开发，蒙烯氧化铝纤维有望在更多领域展现其独特价值，推动相关产业的升级和变革。