近日，浙江大學(xué)高分子系高超、許震、劉英軍團(tuán)隊(duì)和上海交通大學(xué)國鳳林團(tuán)隊(duì)合作提出了一種創(chuàng)新的“二維拓?fù)渚ХN石墨化”策略，取得了高導(dǎo)熱石墨烯復(fù)合碳纖維的新突破。 　　高導(dǎo)熱碳質(zhì)纖維具有輕質(zhì)、高強(qiáng)和低熱膨脹等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用做高效熱管理材料和先進(jìn)熱防護(hù)復(fù)合材料。在傳統(tǒng)高性能碳纖維體系中，僅有中間相瀝青基碳纖維屬于高導(dǎo)熱碳纖維產(chǎn)品。但其技術(shù)門檻高，價(jià)格極其昂貴，且被美國、日本等西方國家嚴(yán)格禁運(yùn)。因此，亟需發(fā)展新型導(dǎo)熱纖維技術(shù)，以滿足未來我國對高導(dǎo)熱纖維材料及制品的迫切需求。 　　近日，浙江大學(xué)高分子系高超、許震、劉英軍團(tuán)隊(duì)和上海交通大學(xué)國鳳林團(tuán)隊(duì)合作提出了一種創(chuàng)新的“二維拓?fù)渚ХN石墨化”策略，取得了高導(dǎo)熱石墨烯復(fù)合碳纖維的新突破。 　　通過將大尺寸二維氧化石墨烯晶種預(yù)置于商業(yè)PAN前驅(qū)體中，有效調(diào)制了石墨化過程中一維高分子鏈與二維石墨晶體間的拓?fù)洳黄ヅ洌�改善了纖維組成和結(jié)構(gòu)的均勻性，促進(jìn)了聚合物的石墨化動力學(xué)過程，實(shí)現(xiàn)了具有大晶區(qū)尺寸和高晶體取向度的高導(dǎo)熱石墨烯復(fù)合碳纖維的結(jié)構(gòu)調(diào)控與批量制備，并通過實(shí)驗(yàn)和分子動力學(xué)模擬共同揭示了二維拓?fù)渚ХN石墨化的分子機(jī)理。 　　該石墨烯復(fù)合碳纖維的導(dǎo)熱率可達(dá)850 W/mK，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)PAN基碳纖維（32 W/mK），達(dá)到了特種瀝青基碳纖維水平。其比導(dǎo)熱率為450 mW？m2/kg？K，超過了金屬纖維和傳統(tǒng)碳纖維。更重要的是，通過深入探究二維拓?fù)渚ХN石墨化的轉(zhuǎn)變原理，驗(yàn)證了難易石墨化材料間相互轉(zhuǎn)化的可能性，為其它高性能石墨質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制備提供了新原理，發(fā)展了低成本高導(dǎo)熱纖維的制備技術(shù)，可促進(jìn)未來功能纖維在熱管理和柔性儲能等領(lǐng)域應(yīng)用。 　　相關(guān)成果發(fā)表在《Advanced Materials》期刊上。