力学所等在超高比强度及高热导三维碳蜂窝结构研究中获进展
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碳结构如富勒烯、纳米碳管、石墨烯等具有许多优异的性能。力学上,科研人员一直希望能充分利用其稳定、低密度、超高强度的特性。然而,当用这类碳结构来构筑宏观三维材料的骨架或增强组分时,维持这类基本单位结构高强度的共价键无法得到保留:结构之间,或结构与基体之间的结合通常被较弱的相互作用取代,如范德华尔斯作用,这样一来,实际得到的宏观三维材料的强度比其碳构筑单元的强度低2~3数量级。
来自中国科学院力学研究所、美国科罗拉多大学、麻省理工学院的科研人员发现:通过石墨烯构筑的三维蜂窝结构,当蜂窝墙为sp2 键,蜂窝墙交界处形成特种结构的sp3 键时,这类纯共价键组成的三维蜂窝结构在力学上是稳定的,而且具备超高比强度及高热导。

该研究获得了国家自然科学基金委的支持(魏宇杰,基金号11425211)。
论文链接

三维稳定碳蜂窝结构及其与最前沿报道结构比强度对比
碳结构如富勒烯、纳米碳管、石墨烯等具有许多优异的性能。力学上,科研人员一直希望能充分利用其稳定、低密度、超高强度的特性。然而,当用这类碳结构来构筑宏观三维材料的骨架或增强组分时,维持这类基本单位结构高强度的共价键无法得到保留:结构之间,或结构与基体之间的结合通常被较弱的相互作用取代,如范德华尔斯作用,这样一来,实际得到的宏观三维材料的强度比其碳构筑单元的强度低2~3数量级。
来自中国科学院力学研究所、美国科罗拉多大学、麻省理工学院的科研人员发现:通过石墨烯构筑的三维蜂窝结构,当蜂窝墙为sp2 键,蜂窝墙交界处形成特种结构的sp3 键时,这类纯共价键组成的三维蜂窝结构在力学上是稳定的,而且具备超高比强度及高热导。

该研究获得了国家自然科学基金委的支持(魏宇杰,基金号11425211)。
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三维稳定碳蜂窝结构及其与最前沿报道结构比强度对比