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使用可控无序组装芳纶纳米纤维的超高韧性纤维
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2022-11-22 , DOI: 10.1002/adfm.202208661
Hyun Chan Kim 1 , Henry Angelo Sodano 1, 2, 3
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组装具有减少缺陷的纳米级构建块已成为一种很有前途的方法,可以利用纳米材料在更大尺度上同时制造坚固而坚韧的结构。芳纶纳米纤维 (ANF) 是一种有机纳米结构单元,由于其优异的机械性能和热稳定性而备受关注。然而,对于由 ANF 组成的结构的高机械性能,尚未进行突破性研究。在这里,研究了使用同时质子化和湿纺工艺将 ANF 组装成宏观纤维,以减少缺陷和控制无序。ANF 组装纤维由分层排列的纳米纤维组成,这些纳米纤维表现为有缺陷的法则结构,可以达到 53.15 ± 8.98 GPa 的杨氏模量,1,353.64 ± 92.98 MPa 的拉伸强度,-3。与商业芳纶纤维相比,该纤维表现出高 ≈1.6 倍的韧性,同时还提供 93 J g -1的断裂比能。此外,这显示了 ANF 组件的可回收性,保留了约 94% 的初始机械性能。这项研究展示了一种简便的工艺,可以生产由 ANF 组成的高刚度和强度纤维,这些纤维比商用合成纤维具有更高的韧性。



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更新日期:2022-11-22
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