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壓縮玻璃碳的基礎研究取得重要進展

2017-07-12 09:20:09 作者：本網整理來源：科技部分享至：

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碳具有石墨、金剛石、富勒烯、碳納米管、石墨烯等多種同素異形體，石墨在高壓下可直接轉變成超硬金剛石。對于這種高溫高壓截獲的亞穩相，其晶體結構與初始前驅體結構、壓力溫度條件以及加載或卸載方式密切相關，為探索新奇碳材料提供了機會。

亞穩材料制備技術與科學國家重點實驗室（燕山大學）田永君教授、趙智勝教授等人與國內外科學家合作，以玻璃碳為初始原料，利用高壓配合較溫和的溫度條件合成了一種新型碳的同素異形體。其保留了玻璃碳的一些結構特征，故被命名為“壓縮玻璃碳”。

壓縮玻璃碳是一種新型碳材料，具備石墨和金剛石的成鍵特征，是一種由sp2和sp3組成的混合雜化物,具有奇異的性能，密度和導電性與石墨相近。其壓縮強度明顯高于金屬和陶瓷材料，比強度是碳纖維、聚晶金剛石、碳化硅和碳化硼陶瓷的2倍以上。其硬度與寶石相當，可刻劃碳化硅單晶。其局部變形的壓入彈性恢復率在70%以上，明顯高于金屬和陶瓷材料，甚至高于形狀記憶合金和有機橡膠。壓縮玻璃碳集輕質、超強、高硬、高彈和良好導電性于一身，在軍事和航空航天等領域具有潛在的應用前景。

該研究確立了性能組合碳基塊材路線圖，相關成果于2017年6月9日在國際學術期刊Science Advances上發表。

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責任編輯：殷鵬飛

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