中國粉體網(wǎng)訊  碳材料的制備及產(chǎn)業(yè)化一直都是行業(yè)重點關(guān)注的對象，在今年舉辦的低維碳納米材料大會上，魏飛教授展示了其精心準備的PPT，為各行業(yè)代表、學(xué)者帶來了精彩紛呈的演講。魏飛教授在PPT中介紹了碳結(jié)構(gòu)與狄拉克碳材料、狄拉克材料在復(fù)合材料中的應(yīng)用及碳納米管的頂部與底部生長機制等問題。會議結(jié)束后，中國粉體網(wǎng)記者有幸對魏飛教授進行了簡單采訪。

魏飛教授簡介

清華大學(xué)化學(xué)工程系教授、博士生導(dǎo)師，教育部“長江學(xué)者”特聘教授，北京市“綠色化學(xué)反應(yīng)工程和技術(shù)”重點實驗室主任。

研究領(lǐng)域包括多相流和多相流反應(yīng)堆。開發(fā)了世界最大規(guī)模的碳納米管生產(chǎn)技術(shù)，在流態(tài)化、多相催化及碳納米管領(lǐng)域貢獻卓越，在上個世界九十年代期間取得了多項成果，現(xiàn)在一直致力于碳納米管的研究和制備工作當(dāng)中。

超長碳納米管的可控制備方法與缺陷策略

魏飛教授表示，目前的可控制備方法只有氣流生長、漂浮的頂端生長。并向我們闡釋了超長碳納米管的發(fā)現(xiàn)過程。魏飛教授表示，最早戴宏杰老師在一篇文章中發(fā)現(xiàn)其可以長長一點，隨后劉杰老師、北大的李彥老師、張錦老師以及清華的姜開利、南加州大學(xué)的周崇武老師都一直從事這方面的工作。對于超長碳納米管的缺陷策略問題，魏飛教授表示，超長碳納米管材料如果做成純半導(dǎo)體的，將來要實現(xiàn)作為器件使用，就要保障它本身不能有缺陷。

碳納米材料應(yīng)用與難點

一個材料的生產(chǎn)就是為了更好的應(yīng)用，碳納米管還有哪些方面的應(yīng)用呢？魏飛教授表示：“碳納米管除了應(yīng)用于功能性材料，還應(yīng)用于高強度材料：碳纖維目前被認為是世界上最強的材料，但是碳納米管強度是它的15倍。

“超長碳納米管的制備難點在于其本身細，導(dǎo)致其控制難度加大，正所謂牽一發(fā)而動全身，碳納米管在制備時不能有一點的缺陷，否則其強度就沒有了”魏飛教授說。魏飛教授還表示：現(xiàn)在想要研究制作這種近乎完美的材料還有許多的難關(guān)要克服，路漫漫其修遠兮。

碳材料的產(chǎn)業(yè)化方向

產(chǎn)業(yè)化問題一直以來是行業(yè)發(fā)展所關(guān)心的問題，近些年來產(chǎn)業(yè)化問題也取得了些許進步。但是，產(chǎn)業(yè)化的道路上還存在生產(chǎn)成本高、制作工藝復(fù)雜等問題。對于中國產(chǎn)業(yè)化需要面臨的難關(guān)，魏飛教授表示：產(chǎn)業(yè)化的道路上還是要一步一個腳印。產(chǎn)業(yè)化面臨的問題眾多，需要科研院校和企業(yè)共同努力、分工合作：即學(xué)校提出方向，企業(yè)把控技術(shù)難題。最后魏飛教授表示強調(diào)，產(chǎn)業(yè)化之路還有很長的路要走。

在我們的采訪結(jié)束不久，魏飛教授團隊傳來好消息，他們與清華大學(xué)航空航天學(xué)院的李喜德教授團隊合作，在超強碳納米管纖維領(lǐng)域取得重大突破——在世界上首次報道了接近單根碳納米管理論強度的超長碳納米管管束，其拉伸強度超越已知所有其他纖維。魏飛教授介紹，研究團隊采用氣流聚焦法，制備出具有確定組成、結(jié)構(gòu)完美且平行排列的厘米級連續(xù)超長碳納米管，然后另辟蹊徑，將管束的拉伸強度提高到80GPa以上，接近單根碳納米管的拉伸強度，并證明隨碳納米管根數(shù)增加，強度可以保持。用這種方法制備超強碳納米管束的新方法，與該團隊的超長碳納米管的宏觀制備方法結(jié)合，可研制出超長且超強碳納米管纖維，為下一代結(jié)構(gòu)材料的產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)，超長纖維有望在大飛機、大型運載火箭、超級建筑等多個領(lǐng)域大顯身手。這項成果的問世標志我國碳材料產(chǎn)業(yè)又出現(xiàn)了新的生機，使我國的科研水品在世界上又領(lǐng)先了一步，魏飛教授團隊和李喜德教授團隊的付出也得到了應(yīng)有的回報。

a、碳納米管管束示意圖；b、所用到的超長碳納米管的結(jié)構(gòu)；c、利用氣流聚焦法制備超長碳納米管管束的示意圖；d、超長碳納米管在聚焦氣流下發(fā)生合并的模擬圖；e-i、所制備的具有確定組成的超長碳納米管管束；j-k、所制備的碳納米管管束的力學(xué)性質(zhì)；l、超長碳納米管管束與其他材料拉伸強度對比圖

總結(jié)：

在采訪過程中，魏飛教授認真回答了記者的提問，整個采訪過程氛圍非常融洽。非常感謝魏飛教授能夠在百忙之中接受我們的邀請�；仡櫿麄�采訪過程，魏飛教授簡單的向記者介紹了碳納米管的生長機制、結(jié)構(gòu)控制、產(chǎn)業(yè)化的相關(guān)內(nèi)容，并指出國內(nèi)碳納米材料的制備與國外（三星等）還有不小的差距，我國還有許多的難關(guān)需要攻克。但魏飛教授也表示，只要我國的科研工作者一直不斷努力，相信最后一定會有好的成果，我們也期盼像魏飛教授一樣在科研一線工作的研究者們能夠為我們帶來更多關(guān)于碳納米材料行業(yè)的相關(guān)信息。