近日，我院硕士研究生罗思伟在郭柏松副研究员的指导下，研究了在Cu基体和碳纳米管（CNTs）之间形成Cr₂O₃过渡层以高效利用CNTs的潜在强化能力，从而提高CNTs/Cu复合材料力学性能的可行方法，相关工作以“Tailoring the interface with the in-situ formed chromium oxide and carbide for higher mechanical properties of copper matrix composites”为题发表在国际权威期刊Ceramics International上（一区TOP，IF: 5.532），罗思伟为第一作者，郭柏松副研究员为通讯作者，暨南大学为通讯单位。

弱的界面结合是CNTs增强金属基复合材料需要解决的一个关键问题。在此，通过在CNTs上包覆均匀且连续的Cr(OH)₃涂层，并在热烧结过程中诱导其向Cr₂O₃涂层原位转变以形成Cu-Cr₂O₃-CNTs复合界面，系统地研究了CNTs@Cr₂O₃复合增强体对该新型铜基复合材料的微观结构和力学性能的影响。研究发现，在CNTs上的Cr(OH)₃涂层可以促进CNTs在混合粉体中的分散，从而有助于实现CNTs@Cr₂O₃增强体在块状复合材料中的均匀分散。同时，Cr₂O₃和Cu基体之间的成分相互作用以及Cr₂O₃和CNTs之间纳米级碳化铬（Cr₂C₃和Cr₂₃C₆）的原位形成会强化 CNTs增强的Cu基体复合材料的界面结合。得益于经涂层修饰的CNTs的均匀分散和强化的界面结合，复合材料的压缩屈服强度达到383.5±21.0 MPa，分别比纯Cu和未经包覆的CNTs增强的复合材料提高了217%和147%。显著提升的强度主要来源于奥罗万强化和载荷传递强化机制。所开发的新策略为其他CNTs增强金属基复合材料的界面调控和强度提升开辟了一条新的途径。

该研究得到了广东省基础与应用基础研究基金（2020A1515110621、2023A1515012850）、广东省科技计划项目（2022A0505050043）、国家自然科学基金（52271132、52004101）、中国博士后科学基金（2020T130246）的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.06.060