10月26日消息，据AZoM报道，npj Advanced Manufacturing刊载的一项研究展示了一条固态原位制备石墨烯增强镍基复合材料的新路线：以蔗糖为碳源，通过快速热退火在球形镍粉（平均粒径5微米）表面生长多层类石墨烯薄层，随后将包覆颗粒固结为致密块体，在镍基体内部构筑出三维互连的类石墨烯网络（3D-GLN）。

实验对比了多个蔗糖添加浓度，其中2.4 wt.%的配比获得了最有利的拉曼光谱特征。性能方面，在选定工艺条件下，所得镍基复合材料的极限抗拉强度较纯镍提高54.93%，硬度上升，断裂延伸率不降反升，碳网络与基体保持良好结合。

该路线的技术价值在于绕开了传统工艺的两大障碍：液态搅拌铸造中碳相因密度差上浮、团聚，高能球磨则会破坏石墨烯晶格、引入缺陷。研究指出，石墨烯理论杨氏模量约1 TPa、拉伸强度约130 GPa，是金属基复合材料的理想增强相，但分散性、结构损伤与界面反应一直制约工程化应用；直接在镍颗粒表面原位生成碳相，既免去预制石墨烯的分散工序，也保护了网络在固结过程中的连通性。

这一方法为高强度、高韧性镍基复合材料提供了可放大的粉末冶金路线，也展示了蔗糖这类低成本生物质碳源在先进金属基复合材料中的应用潜力。AZoM提示，该论文为已录用待最终编辑的版本。 （来源：AZoM）