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科研进展

我所和上海交大合作研究了石墨烯/铝基复合材料中碳化铝的形核及生长机理

发布日期:2020-04-13

界面反应是石墨烯/Al复合材料界面控制的重点,但其演化过程仍不清楚。该项工作利用高分辨透射电子显微镜对石墨烯纳米片(GNS)/Al复合材料界面反应物碳化铝(Al4C3)的成核和生长机理进行了系统的分析。由于GNS高的化学反应性,发现Al4C3的成核主要开始于GNS的开口边缘,并且发现形成的Al4C3大部分会沿Al晶界或与Al晶界成一定角度存在,例如:(i)Al4C3的(003)晶向和Al(-111)晶向之间的夹角约为25°;(ii)Al4C3(003)// Al(111);(iii)Al4C3(003)// Al(002);(iv)Al4C3(003)// Al(2-20)。Al4C3的生长会受到平行于其(003)平面的扩散生长和垂直于(003)平面的成核生长的控制。此外,此项研究中还观察到了可能存在的中间态,C-Al界面过渡区和界面反应中的过渡相。这项工作为进一步定制界面原子之间的键合和改善石墨烯/Al复合材料的性能提供了理论基础。

以上结果以“Nucleation and growth mechanismsof interfacial carbide in graphemenanosheet/Al composites”为题在工程技术领域国际权威期刊《CARBON》发表,上海交通大学为论文第一单位,我所为第二单位,我所材料计算室张志波博士为共同作者。

CARBON杂志是由荷兰ElsevierScience 出版集团出版,旨在报道有关碳材料和碳纳米材料领域的科学进展,属于工程技术行业1区Top期刊,2019年在中科院SCI期刊分区,属于大类学科中的材料科学,2区Top期刊,最新的影响因子IF=7.466。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0008622320300324?via%3Dihub

图为:GNS/Al基复合材料中界面碳化物的成核和生长取向



(材料计算研究室   邵灿灿/供稿)