新華網 正文
新型碳材料硬度超寶石、彈性超橡膠
2017-06-10 11:35:31 來源: 新華社
關注新華網
微博
Qzone
評論
圖集

  新華社華盛頓6月9日電(記者林小春)中美研究人員9日在美國《科學進展》雜志上報告説,他們研制出一種輕質的超強新型碳材料,其硬度超寶石,彈性超過了橡膠,同時還具有導電性。

  “這種碳材料兼備了石墨和金剛石的最佳特性,具有優異的綜合性能,”研究負責人之一、燕山大學亞穩材料制備技術與科學國家重點實驗室趙智勝教授説,“它具有許多潛在應用,如軍用裝甲和航空航天等領域。”

  碳具有多種同素異形體,如石墨、金剛石(鑽石)、富勒烯、碳納米管、石墨烯、玻璃碳等,其中石墨在壓力下可以轉變成超硬的金剛石。

  在新研究中,趙智勝和另一位通訊作者、燕山大學田永君教授等人以玻璃碳為原料,利用高壓但比較溫和的溫度條件合成了新型碳同素異形體。它由玻璃碳壓縮獲得並保留了玻璃碳的一些特徵,研究人員將其命名為“壓縮玻璃碳”。

  趙智勝説,以前曾有人研究玻璃碳在室溫或高溫下的高壓轉變,但制成的碳材料在卸壓後又變回了玻璃碳;而在高壓高溫條件下,玻璃碳就直接轉變成了金剛石。最新研究則在中等溫度下對玻璃碳加高壓,這樣既能使玻璃碳發生相變形成新型碳材料,溫度又不足以使它變成金剛石。

  據介紹,壓縮玻璃碳有以下特性:它是與石墨類似的輕質材料,單軸壓縮強度是通常金屬及合金材料的5倍以上,也遠大于一般陶瓷材料;比強度(即強度-重量比)極高,是碳纖維、聚晶金剛石、碳化硅和碳化硼陶瓷的2倍以上;硬度極高,可輕松刻劃高硬度的碳化硅單晶片;具有很高的彈性恢復性,明顯高于普通金屬和陶瓷,甚至高于高彈性的形狀記憶合金及有機橡膠等;此外還具有導電性。

  趙智勝説,他們接下來將進一步研發合成方法,最終目標是研制出超高強度、超高硬度兼具超高彈性的材料。

+1
【糾錯】 責任編輯: 陳俊松
新聞評論
    加載更多
    旅日大熊貓“仙女”産下幼仔
    旅日大熊貓“仙女”産下幼仔
    天山深處,“山地鐵軍”奪路探寶
    天山深處,“山地鐵軍”奪路探寶
    雨後“魔鬼城”
    雨後“魔鬼城”
    “槍王”對決
    “槍王”對決
    010160000000000000000000011101031121120321