作者:高长安 刘蕊 来源:中国科学报 发布时间:2017/7/4 9:40:04
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燕山大学合成出“压缩玻璃碳”

 

本报讯(记者高长安 通讯员刘蕊)记者7月2日从燕山大学获悉,该校田永君课题组的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出了一种新型碳的同素异形体。由于它保留了玻璃碳的一些结构特征,故被命名为“压缩玻璃碳”。其研究成果在线发表于《科学进展》。

众所周知,石墨在高压下可以直接转变成超硬的金刚石。对于高温高压截获的亚稳相,其晶体结构往往跟初始前驱体的结构、压力温度条件以及加载或卸载方式密切相关,这为探索新奇的碳材料提供了机会。

研究人员表示,压缩玻璃碳同时具备石墨和金刚石的成键特征,是一种由sp2和sp3混合杂化的新型碳材料。在高压合成环境下,玻璃碳内部无序的层状石墨烯通过多种方式弯曲、键合、交联在一起,形成了一种长程无序、短程有序的空间架构。

这种碳材料具有奇异的性能组合:密度和导电性与石墨相近;压缩强度明显高于金属和陶瓷材料,比强度达碳纤维、聚晶金刚石、碳化硅和碳化硼陶瓷的2倍以上;硬度与宝石相当,可刻划碳化硅单晶;局部变形的压入弹性恢复率在70%以上,也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。

《中国科学报》 (2017-07-04 第4版 综合)
 
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