近日，郑州大学单崇新教授、杨西贵教授团队在《Nature Communications》上发表题为《Heterostructure-engineered diamond-graphene composites for high-performance and stable electromagnetic wave absorption》的研究论文。

团队成功开发出一种新型金刚石-石墨烯异质结构复合材料（Diamond-Graphene Composites，简称DC），在实现超强电磁波吸收的同时，兼具优异的耐高温、耐腐蚀和机械韧性，为极端环境下电磁波吸收材料提供了全新解决方案。

这种独特微结构是材料性能的核心。扫描透射电子显微镜（STEM）和电子能量损失谱（EELS）显示，金刚石（D）与石墨烯（G）之间形成原子级连续的共价键合界面，而非范德华接触。X射线衍射和XPS分析表明，随合成温度升高，sp³相含量从78.3%降至63.9%，sp²/sp³比例可精准调控。

与传统机械混合的金刚石-石墨烯材料相比，预石墨化+HPHT策略形成的连续共价网络显著提升了电荷传输效率和阻抗匹配，避免了弱键合界面导致的性能衰减。有限元模拟显示，DC-3在C、X、Ku波段的功率损耗密度分布最广、最强，直观印证了其优异衰减能力。研究还系统对比了碳纳米管、还原氧化石墨烯、洋葱碳等现有材料，DC-3在RLmin和EAB的综合指标上位居前列，且厚度更薄、环境适应性更强。

该研究不仅突破了碳基EWA材料长期面临的“高吸收与高稳定性难以兼得”的权衡困境，更为金刚石基复合材料的温和条件合成提供了可扩展路径。未来通过前驱体优化、火花等离子烧结或金属催化等技术，有望实现更大规模生产。研究团队的这一工作为航空航天、军用隐身、高温电子器件等领域提供了高性能多功能材料新平台，标志着异质界面工程在先进碳材料设计中的重要突破。

总之，这篇论文以金刚石-石墨烯共价异质结构为切入点，实现了电磁波吸收性能与环境耐受性的完美融合，为下一代极端环境适应型EWA材料开辟了新方向。

来源：DT半导体