新型的复合纳米材料——南开大学参研新型碳材料的合成

成果介绍：

日前，燕山大学和南开大学等单位合作，使用高压合成技术，解决了长久以来石墨到金刚石的相变路径争议，并制备出新型的石墨-金刚石复合材料，这种新材料材料兼具石墨的导电性和金刚石的高硬度，同时也具有石墨和金刚石都不具备的韧性，为碳材料家族新添了一个新成员，工作发表在《自然》杂志上[Nature 607 486–491(2022)]。

成果亮点：

观测得到的石墨-金刚石复合结构被命名为Gradia，具有优异的力学性能和电学特性：努氏硬度在51-115 GPa之间；室温电阻率在8×***×105Ω·m之间可调；断裂韧性很高，无法采用常规压痕方法进行测量，说明gradia通过界面结合，具备了石墨和金刚石都不具备的韧性。最为重要的是这些优异的性能可以通过调控石墨-金刚石的不同大小、比例和不同类型的界面结构进行调控，是实现兼具导电、超硬、极韧等优越性能，新一代可设计控制的高性能碳材料。

团队介绍：

该工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、河北省杰出青年科学基金等项目的资助。论文的共同第一作者为罗坤博士、刘兵博士、胡文涛博士和董校副教授，通讯作者为赵智胜教授。南开大学董校副教授为本文的共同第一作者，主要负责其中的相变路径和势垒预测及结构的动力学稳定性分析工作。