1.本發明屬于無機非金屬材料領域，涉及一種新型碳材料及其制備方法。
背景技術：
2.高性能結構材料是指在材料強度、抗變形性、輕質性、耐腐蝕性、材料加工效率、可持續性和多功能性等方面比傳統材料具有更高性能的材料，在電子、機械、化工、電子通信等領域有著廣闊的應用前景。
3.其中，導電陶瓷是材料研究的一個備受關注的領域，因為它們在保持了機械性能的基礎上，比傳統的非導電陶瓷材料表現出更多的功能性，并且更易于加工。綜合以上優點，它們在社會和技術的新發展中發揮著重要作用。傳統意義上的陶瓷，如al2o3、zro2、b4c和si3n4等，它們中的化學鍵主要是共價鍵和離子鍵，因而在室溫下表現出高強度和絕緣性能。然而，這也給傳統陶瓷(非導電陶瓷)的加工帶來了巨大的挑戰。傳統的陶瓷加工技術，如銑削、鉆孔和車削，會經歷高切削力和廣泛的刀具磨損，這將損害陶瓷的性能。相比之下，更經濟、破壞性更小的去除技術可用于導電陶瓷，如電火花加工(electricaldischarge machining-edm)，可充分發揮陶瓷材料的潛力。此外，這類導電材料也因其獨特的電學和磁學特性而備受推崇，并在許多關鍵技術中發揮著越來越重要的作用，包括通信、能量轉換和存儲、電子和自動化。通常，獲得導電陶瓷的最常用方法之一是在陶瓷基體中添加導電電介質。其中，碳納米管和石墨烯是改善陶瓷最常用的導電介質。這些柔性碳材料分散在陶瓷基體中，有助于降低陶瓷的密度和提高陶瓷的韌性，但由于異質界面之間的弱結合，其硬度/ 強度和熱穩定性會減弱。
4.目前，雖然實驗上已經合成了多種導電陶瓷材料，但是對于非本征導電陶瓷復合材料，最重要的是填料在陶瓷基體中的分散以及填料-基體界面的質量，否則將不可避免地導致基體陶瓷固有機械性能的某些退化。當碳納米管或石墨烯用作納米填料時，由于范德華相互作用使其以束/團簇的形式結合在一起，很難均勻分散。這種情況下，采用傳統的機械法混合，壓制成型與燒結相結合的方式會導致導電填料在陶瓷基體內產生不必要的偏析，難以實現均勻導電的網格結構。
5.因此，這類復合材料往往表現出不良的材料特性，如電導率的不均勻性，對工件的精度產生極為不利的影響。此外，材料的機械強度降低，制造的再現性差，以及不必要的晶粒生長也是難以避免的?？紤]到以上諸多因素，在實際的工業生產中，僅依靠當前這些材料還難以滿足當前日益增長的生產需求。
聲明：
“導電高強金剛石/非晶碳復合材料及其制備方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：燕山大學
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2025年08月07日 ~ 09日 
