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静电纺丝法是目前唯一可制备连续纳米纤维的方法。受纺丝设备和工艺的限制，在纺丝过程中无法对纤维施加有效地牵伸，所得纤维内部分子取向差，纤维随机分散在接收器上，得到类似于无纺布结构的纳米纤维毡。因其形态结构的限制，纤维在热稳定化和炭化过程中更难以对其施加有效的牵伸，因此所制纳米炭纤维的性能较差，尤其是力学性能。石墨烯作为新型二维纳米炭材料，在对聚丙烯腈(PAN)分子诱导取向上具有独特的优势。本论文以氧化石墨为前驱体，采用真空辅助热膨胀法获得了功能化的还原石墨烯粉末。以石墨烯(Gsgraphenesheet)和氧化石墨烯（GOgrapheneoxide）为纳米填料，采用静电纺丝法制备了一系列PAN纳米复合纤维，再经预氧化和炭化得到纳米炭纤维。论文的主要实验内容和结论如下:
一、成功地通过改进的Hummers法制备了片径在50-100nm范围，厚度约1.1-1.2nm的GO，通过真空辅助热膨胀法制备了Gs粉末。
二、通过静电纺丝法，制备了不同Gs和GO含量的PAN纳米复合纤维毡。加入Gs或GO后，PAN分子取向变好，结晶度下降，且添加Gs的效果比GO更优。
三、将所制PAN纳米复合纤维毡进行预氧化和炭化处理。Gs和GO对预氧化过程中的氧化、环化和脱氢反应产生一定的抑制作用，且随着添加量的增加，抑制作用更加明显。Gs和GO可作为炭化阶段微晶生长的晶核，促进碳网平面的快速生长。随着Gs含量的增加，促进作用逐渐减小，而添加GO的规律则与之相反。
四、Gs和GO可提高所制纳米炭纤维毡的拉伸强度和模量，降低断裂伸长率。随着Gs含量增加，拉伸强度和模量不断升高，断裂伸长率随之增大，而GO的规律则与之相反。