中国粉体网讯

研究背景

石墨烯有三种不同的形态：粉体；薄膜；纤维。材料形态不同，用途也不一样。

理论上讲，高温外延生长而成的连续态单晶石墨烯薄膜最能体现石墨烯的本征优异特性，如超高载流子迁移率、极高的热导率以及超强的力学强度等。

超洁净石墨烯薄膜

由于纳米级到亚微米厚度的石墨烯蒙皮基本上不改变支撑衬底材料的宏观形态，因此超级蒙烯材料具有工艺兼容性强的巨大优势，在不改变现役工程材料加工工艺的前提下发挥其独特的功能，可借力现役工程材料的广阔应用市场，将石墨烯薄膜推向实际应用。

超级蒙烯材料家族

支撑衬底的选择是超级蒙烯材料设计的关键所在，决定着制备可行性、材料性能以及应用前景。

超级蒙烯材料可分为蒙烯非金属材料和蒙烯金属材料。

蒙烯玻璃纤维、蒙烯氧化铝、蒙烯碳化硅以及蒙烯氮化硼等都是蒙烯非金属材料家族的重要成员。

蒙烯金属材料通过在金属衬底上生长石墨烯获得，包括蒙烯铜、蒙烯镍、蒙烯铟、蒙烯锡、蒙烯钢等诸多种类。

按照衬底材料的形态分类，超级蒙烯材料又可以细分为蒙烯箔材、蒙烯纤维、蒙烯粉体以及蒙烯泡沫等多种形态，构成琳琅满目的超级蒙烯材料家族。不同形态的超级蒙烯材料进行后加工处理或者与其他材料复合，将进一步丰富超级蒙烯材料家族的内涵。

超级蒙烯材料的分类和主要形态

BGI团队针对玻璃纤维上的石墨烯生长问题，通过空间限域生长、生长助剂引入、碳源前驱体设计、衬底表面调控以及流场设计等手段，打破了玻璃纤维衬底在碳源裂解、石墨烯成核、层数控制、结晶质量以及均匀性等方面的局限性，实现了高质量蒙烯玻璃纤维丝束和织物的可控制备。

蒙烯玻璃纤维的制备方法

(a–c)动态“卷对卷”规模化制备系统；(d)蒙烯玻璃纤维织物实物照片

目前，BGI正在建造规划2条第三代卷对卷产线，进一步提升产能以应对日渐增长的各类需求。

全球首台米级宽幅蒙烯玻璃纤维织物卷对卷制备系统

产能达20000平方米每年

小结

超级蒙烯材料新概念的提出将有力推动石墨烯与传统材料的融合，为连续态石墨烯薄膜材料的实用化开辟新路，为加快石墨烯材料的产业落地提供新的动力，有望促进电力电缆、信号传输、导热散热等结构功能器件的升级换代。

超级蒙烯材料研究尚处于起步阶段，在材料设计、高温生长、物性测量和应用探索方面空间巨大。

资料来源：

亓月,孙禄钊,刘忠范.超级蒙烯材料：石墨烯家族的新成员

北京石墨烯研究院

（中国粉体网编辑整理/黑金）

注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！