清华团队联合田永君院士制备碳/碳复合材料，室温电导率达670-1240S/m，完美融合纳米金刚石和无序多层石墨烯
- 麻省理工科技评论
- 2023-01-24 13:18:35
航天航空 【清华团队联合田永君院士制备碳/碳复合材料，室温电导率达670-1240S/m，完美融合纳米金刚石和无序多层石墨烯】
多年来，燕山大学 材料科学与工程学院田永君院士团队，专注于研究不同碳同素的异形体高压相变，曾探索过石墨、富勒烯、碳纳米管、洋葱碳等材料的高压相变，并取得了突出成果。
而清华大学 航天航空学院教授李晓雁课题组，则对热解碳（一种典型的非晶碳材料）有着深入研究，曾结合高分辨率的双光子光刻技术和高温热解技术，制备出具有优异力学性能的热解碳微柱和点阵材料。
最近，为研究热解碳在高温高压下的相变，双方开展了密切的合作。他们制备出一种新型的碳/碳复合材料——纳米金刚石/无序多层石墨烯自生复合材料。
这种材料的努氏硬度最高可达 53GPa，超过传统的超硬材料立方氮化硼；其微米柱单轴的压缩强度达到碳化硅的两倍以上，压缩应变超过 10%，高于金刚石单晶和取向的微米柱压缩应变，与取向金刚石纳米桥阵列的最大拉伸应变相当；室温电导率为 670-1240S/m，与报道的导电陶瓷材料最优值相当。
凭借超硬、超强、导电的的性能，该材料在航空航天 、微纳米电子器 件等国家重大工程领域具有潜在应用前景，可以作为微纳米力学测试中的超强导电压头、无静电轴承、抗静电基底和组件等。
近日，相关论文以《由非相干嵌入无序多层石墨烯的纳米金刚石组成的超强导电原位复合材料》（Ultrastrong conductive in situ composite composed of nanodiamond incoherently embedded in disordered multilayer graphene）为题发表在 Nature Materials 上 [1]。
清华大学航天航空学院李晓雁教授、燕山大学材料科学与工程学院田永君院士和赵智胜教授、以及丹麦奥尔堡大学的岳远征教授，担任共同通讯作者。
清华大学航天航空学院博士后李子鹤和博士毕业生王宇嘉，以及燕山大学博士毕业生马梦冬、清华航院 2019 级博士生马华春、燕山大学高压科学中心胡文涛教授为论文共同一作。
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凭借超硬、超强、导电的的性能，
多年来，燕山大学 材料科学与工程学院田永君院士团队，专注于研究不同碳同素的异形体高压相变，曾探索过石墨、富勒烯、碳纳米管、洋葱碳等材料的高压相变，并取得了突出成果。
而清华大学 航天航空学院教授李晓雁课题组，则对热解碳（一种典型的非晶碳材料）有着深入研究，曾结合高分辨率的双光子光刻技术和高温热解技术，制备出具有优异力学性能的热解碳微柱和点阵材料。
最近，为研究热解碳在高温高压下的相变，双方开展了密切的合作。他们制备出一种新型的碳/碳复合材料——纳米金刚石/无序多层石墨烯自生复合材料。
这种材料的努氏硬度最高可达 53GPa，超过传统的超硬材料立方氮化硼；其微米柱单轴的压缩强度达到碳化硅的两倍以上，压缩应变超过 10%，高于金刚石单晶和取向的微米柱压缩应变，与取向金刚石纳米桥阵列的最大拉伸应变相当；室温电导率为 670-1240S/m，与报道的导电陶瓷材料最优值相当。
凭借超硬、超强、导电的的性能，该材料在航空航天 、微纳米电子器 件等国家重大工程领域具有潜在应用前景，可以作为微纳米力学测试中的超强导电压头、无静电轴承、抗静电基底和组件等。
近日，相关论文以《由非相干嵌入无序多层石墨烯的纳米金刚石组成的超强导电原位复合材料》（Ultrastrong conductive in situ composite composed of nanodiamond incoherently embedded in disordered multilayer graphene）为题发表在 Nature Materials 上 [1]。
清华大学航天航空学院李晓雁教授、燕山大学材料科学与工程学院田永君院士和赵智胜教授、以及丹麦奥尔堡大学的岳远征教授，担任共同通讯作者。
清华大学航天航空学院博士后李子鹤和博士毕业生王宇嘉，以及燕山大学博士毕业生马梦冬、清华航院 2019 级博士生马华春、燕山大学高压科学中心胡文涛教授为论文共同一作。
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凭借超硬、超强、导电的的性能，
