1.本发明属于无机非金属材料领域，涉及一种新型碳材料及其制备方法。
背景技术：
2.高性能结构材料是指在材料强度、抗变形性、轻质性、耐腐蚀性、材料加工效率、可持续性和多功能性等方面比传统材料具有更高性能的材料，在电子、机械、化工、电子通信等领域有着广阔的应用前景。
3.其中，导电陶瓷是材料研究的一个备受关注的领域，因为它们在保持了机械性能的基础上，比传统的非导电陶瓷材料表现出更多的功能性，并且更易于加工。综合以上优点，它们在社会和技术的新发展中发挥着重要作用。传统意义上的陶瓷，如al2o3、zro2、b4c和si3n4等，它们中的化学键主要是共价键和离子键，因而在室温下表现出高强度和绝缘性能。然而，这也给传统陶瓷(非导电陶瓷)的加工带来了巨大的挑战。传统的陶瓷加工技术，如铣削、钻孔和车削，会经历高切削力和广泛的刀具磨损，这将损害陶瓷的性能。相比之下，更经济、破坏性更小的去除技术可用于导电陶瓷，如电火花加工(electricaldischarge machining-edm)，可充分发挥陶瓷材料的潜力。此外，这类导电材料也因其独特的电学和磁学特性而备受推崇，并在许多关键技术中发挥着越来越重要的作用，包括通信、能量转换和存储、电子和自动化。通常，获得导电陶瓷的最常用方法之一是在陶瓷基体中添加导电电介质。其中，碳纳米管和石墨烯是改善陶瓷最常用的导电介质。这些柔性碳材料分散在陶瓷基体中，有助于降低陶瓷的密度和提高陶瓷的韧性，但由于异质界面之间的弱结合，其硬度/ 强度和热稳定性会减弱。
4.目前，虽然实验上已经合成了多种导电陶瓷材料，但是对于非本征导电陶瓷复合材料，最重要的是填料在陶瓷基体中的分散以及填料-基体界面的质量，否则将不可避免地导致基体陶瓷固有机械性能的某些退化。当碳纳米管或石墨烯用作纳米填料时，由于范德华相互作用使其以束/团簇的形式结合在一起，很难均匀分散。这种情况下，采用传统的机械法混合，压制成型与烧结相结合的方式会导致导电填料在陶瓷基体内产生不必要的偏析，难以实现均匀导电的网格结构。
5.因此，这类复合材料往往表现出不良的材料特性，如电导率的不均匀性，对工件的精度产生极为不利的影响。此外，材料的机械强度降低，制造的再现性差，以及不必要的晶粒生长也是难以避免的。考虑到以上诸多因素，在实际的工业生产中，仅依靠当前这些材料还难以满足当前日益增长的生产需求。
声明：
“导电高强金刚石/非晶碳复合材料及其制备方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：燕山大学
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2025年06月06日 ~ 08日 
