沈彬
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上海交通大学沈彬课题组:石墨烯共价装甲金刚石磨粒实现磨粒性能新突破
上海交通大学沈彬教授课题组将液态金属镓微液滴化与快速原位裹覆金刚石颗粒,构筑了一种镓-金刚石“细胞式”的悬浮浸润网络,从而实现了金刚石颗粒多表面的原位石墨烯生长与批量制备。这种“细胞式”的悬浮浸润策略可实现千克级的石墨烯-金刚石共价异质颗粒的制备,相比传统的制备方法的有效产率提升3-5个数量级,具有广阔的工业应用前景。相比传统金刚石磨粒,这一新型磨粒在超硬半导体材料(金刚石、碳化硅等)的抛光加工中具有更高的抛光效率与更高的抛光质量,其原子级材料去除率是传统金刚石磨粒的5倍。
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金刚石直接催化形成的石墨烯有更高的强度
在本研究中,联合团队展示了一种直接催化金刚石石墨化的方法。使用这种方法,具有共价键结合界面的同质石墨烯-金刚石异质结构,可以在金刚石所有表面上不加区分地生长。新合成的石墨烯片从金刚石晶格上无缝地延伸开来。进一步研究显示,这种独特的共价键原子结构,使新产生的石墨烯片产生了前所未有的界面结合强度,大大超过了传统石墨烯的固有强度。