类洋葱结构基元构成的高强非晶碳

作者：欧阳魏 张祥 梁子太 刘兵 武英举 李宝忠 孙磊 应盼 赵智胜

单位：1.燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室高压科学研究中心2.燕山大学理学院河北省微结构材料物理重点实验室

关键词：非晶碳  高温高压  类洋葱结构  高强

分类号：

出版年,卷(期):页码：2022,50(7):1776-1782

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20220039

摘要：

非晶碳是一类无序碳材料，通常表现出与晶体碳材料不同的机械、电学、光学和热学性能。探索高性能的非晶碳材料一直是研究热点。本工作报道了一种类洋葱结构基元构成的高强非晶碳，这种非晶碳是由高温高压(1 700～2 000℃、6 GPa)处理碳黑获得的，表现出优异的机械性能。性能最佳样品的纳米压痕硬度、压痕弹性回复率、单轴压缩和抗折强度分别高达5.1 GPa、80.1%、956.4 MPa和216.0 MPa，其中，压缩强度和抗折强度分别是日本东洋炭素ISO-68型石墨的5.6倍和2.8倍。这种非晶碳还具有良好的导电性，其室温电阻率可低至75.7μΩ·m。这种高强导电的非晶碳可以作为电极材料、模具材料被广泛应用。

基金项目：

国家自然科学基金(91963203、52090020、52073245、51722209)；

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