碳/碳復(fù)合材料是航空航天、核工業(yè)以及半導(dǎo)體行業(yè)中廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵材料之一，具有很高的抗拉強(qiáng)度，但是，其較低的抗彎強(qiáng)度，嚴(yán)重制約了碳/碳復(fù)合材料在彎曲構(gòu)件上的應(yīng)用。

近日，記者從海南大學(xué)獲悉，該校李建林教授課題組與東華大學(xué)、萍鄉(xiāng)學(xué)院的相關(guān)課題組合作，研究采用新工藝制備技術(shù)，破解碳/碳復(fù)合材料在極端環(huán)境中的應(yīng)用難題。

李建林教授提出相變膨脹燒結(jié)原理，通過將納米金剛石顆粒均勻包覆在編織碳纖維布表面，經(jīng)疊成燒結(jié)后纖維布層間生成的納米碳洋蔥將碳纖維布牢固地粘結(jié)在一起，位于編織纖維絲束交叉處的石墨洋蔥在纖維布層間形成獨(dú)特的“榫卯結(jié)構(gòu)”，進(jìn)一步強(qiáng)化了燒結(jié)后塊體的力學(xué)性能，其彎曲強(qiáng)度高達(dá)1.2 GPa。

據(jù)悉，此項(xiàng)研究工作開創(chuàng)了一種制備具有超高彎曲強(qiáng)度的碳/碳復(fù)合材料的新方法，避免了環(huán)境污染嚴(yán)重、能耗高和制備周期長等傳統(tǒng)的碳/碳復(fù)合材料制備工藝中出現(xiàn)的問題，解決了因抗彎強(qiáng)度較低制約碳/碳復(fù)合材料在彎曲構(gòu)件上應(yīng)用的難題。該研究成果已獲得相關(guān)專利授權(quán)3項(xiàng)。

相關(guān)成果以“榫卯結(jié)構(gòu)使層狀碳復(fù)合材料具有超高彎曲強(qiáng)度”為題，發(fā)表在結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域的國際學(xué)術(shù)期刊《材料科學(xué)技術(shù)(英文版)》上。

關(guān)鍵詞： 碳復(fù)合材料 彎曲強(qiáng)度 抗彎強(qiáng)度 海南大學(xué) 碳纖維布