压缩玻璃碳的基础研究取得重要进展
2017-07-12 09:20:09
作者：本网整理 来源：科技部
碳具有石墨、金刚石、富勒烯、碳纳米管、石墨烯等多种同素异形体，石墨在高压下可直接转变成超硬金刚石。对于这种高温高压截获的亚稳相，其晶体结构与初始前驱体结构、压力温度条件以及加载或卸载方式密切相关，为探索新奇碳材料提供了机会。
亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室（燕山大学）田永君教授、赵智胜教授等人与国内外科学家合作，以玻璃碳为初始原料，利用高压配合较温和的温度条件合成了一种新型碳的同素异形体。其保留了玻璃碳的一些结构特征，故被命名为“压缩玻璃碳”。
压缩玻璃碳是一种新型碳材料，具备石墨和金刚石的成键特征，是一种由sp2和sp3组成的混合杂化物,具有奇异的性能，密度和导电性与石墨相近。其压缩强度明显高于金属和陶瓷材料，比强度是碳纤维、聚晶金刚石、碳化硅和碳化硼陶瓷的2倍以上。其硬度与宝石相当，可刻划碳化硅单晶。其局部变形的压入弹性恢复率在70%以上，明显高于金属和陶瓷材料，甚至高于形状记忆合金和有机橡胶。压缩玻璃碳集轻质、超强、高硬、高弹和良好导电性于一身，在军事和航空航天等领域具有潜在的应用前景。
该研究确立了性能组合碳基块材路线图，相关成果于2017年6月9日在国际学术期刊Science Advances上发表。
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