燕山大学合成出最硬最强导电的碳/碳复合材料

近日，燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室高压科学中心田永君院士、赵智胜教授与清华大学李晓雁教授、丹麦奥尔堡大学岳远征教授等国内外学者合作，通过调控玻璃碳在高温高压下的相变合成出超硬、超强、导电的非晶碳/纳米金刚石自生复合材料，并阐明了非晶碳到金刚石的直接相变机制。12月15日，该研究成果以“超强导电的由非共格嵌入无序多层石墨烯中的纳米金刚石组成的自生复合材料”为题，在线发表于《自然·材料》（Nature Materials）。

研究团队以玻璃碳为原料在高压窄温区条件下合成了一种新型碳/碳复合材料——非晶碳/纳米金刚石自生复合材料。该复合材料的非共格界面与石墨/金刚石相变形成的共格界面完全不同，非晶碳向金刚石的相变机制也迥异于石墨向金刚石的相变机制。

这种碳/碳复合材料在碳材料家族中具有独特的力学性能和电学特性组合。该材料具有钻石般的硬度/强度以及石墨般的导电性，是目前*硬、*强、导电的碳/碳复合材料，具有重要的应用前景，如用作微/纳米力学领域中的导电超强压头、高性能导电超强模具、耐磨自润滑轴承和防静电基板和组件等。