科技日报记者 王祝华 实习生 曲怡臻
碳/碳复合材料是航空航天、核工业以及半导体行业中广泛应用的关键材料之一，具有很高的抗拉强度，但是，其较低的抗弯强度，严重制约了碳/碳复合材料在弯曲构件上的应用。
近日，记者从海南大学获悉，该校李建林教授课题组与东华大学、萍乡学院的相关课题组合作，研究采用新工艺制备技术，破解碳/碳复合材料在极端环境中的应用难题。
李建林教授提出相变膨胀烧结原理，通过将纳米金刚石颗粒均匀包覆在编织碳纤维布表面，经叠成烧结后纤维布层间生成的纳米碳洋葱将碳纤维布牢固地粘结在一起，位于编织纤维丝束交叉处的石墨洋葱在纤维布层间形成独特的“榫卯结构”，进一步强化了烧结后块体的力学性能，其弯曲强度高达1.2 GPa。
据悉，此项研究工作开创了一种制备具有超高弯曲强度的碳/碳复合材料的新方法，避免了环境污染严重、能耗高和制备周期长等传统的碳/碳复合材料制备工艺中出现的问题，解决了因抗弯强度较低制约碳/碳复合材料在弯曲构件上应用的难题。该研究成果已获得相关专利授权3项。
相关成果以“榫卯结构使层状碳复合材料具有超高弯曲强度”为题，发表在结构材料领域的国际学术期刊《材料科学技术(英文版)》上。
