近日，我院材料科学与工程学院李建林教授课题组联合国内其他研究组，在高性能石墨陶瓷研究中再次取得突破性进展，初步研究论文“”Nanoburl Graphites”于2021年3月发表在材料领域国际顶级期刊《Advanced Materials》。
高性能石墨陶瓷块体由于其具备特殊的高温力学性能、低的热膨胀系数以及良好的导电和导热性，使其在特种材料领域扮演着不可或缺的角色。然而由于石墨其本身的层状结构，在外力作用下极易沿(0002)晶面发生解离，使得其制品的应用受到了极大的限制。课题组研究人员通过观察树干突节强化机制的启发，设计并制备了独特的“纳米疤痕”结构，在层状石墨和“疤痕”石墨洋葱界面处生产共价键连接，进而增强石墨洋葱和石墨片结合力，使得层状石墨在(0002)晶面上容易解离的现象被阻止。同时，实现了天然石墨粉在没有任何非碳相引入的情况下实现低温（1700℃）烧结致密化，其抗弯强度是传统工艺通过在天然石墨粉中引入中间相沥青等粘结剂经超高温（2700℃）烧结后石墨块体的抗弯强度的5倍。这种通过疤痕强化的概念对其他层状材料的微结构设计和增强具有一定指导意义。
课题组2016级硕士研究生林坤鹏为论文第一作者。东华大学，中科院物理所和浙江大学等单位的相关课题组均做出重要贡献。相关研究工作正在进一步深入和完善中。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202007513