哈尔滨工业大学与信和新材料股份有限公司近日公开了一项发明专利(一种修饰碳材料及其制备方法和应用)，该专利涉及复合碳材料技术领域，提出通过自蔓延燃烧合成反应在碳材料表面原位生成过渡金属碳化物修饰层的方法。

碳材料如石墨烯、金刚石、碳纳米管、碳纤维等因表面惰性高、与金属基体润湿性差，在复合材料应用中存在界面结合弱的问题。哈工大与信和团队的制备方法是将修饰元素前驱体、碳材料、碳源和镁粉混合后，引发自蔓延燃烧合成反应。该反应利用金属氧化物、碳源与还原剂之间的放热反应，在碳材料表面生成石墨烯层，进而原位生长出碳化钨、碳化钼、碳化钛等过渡金属碳化物修饰层。自蔓延燃烧合成一旦引发，反应波自发传播至整个体系，无需外部持续加热。修饰层的成分、厚度、结构均可调控，能够在碳材料表面形成结合牢固、均匀致密的界面层。

以金刚石-铜复合材料为例，经过过渡金属碳化物修饰的金刚石表面能与润湿性提升，与铜基体的结合强度增强，界面热阻降低。石墨烯在金属熔体中经修饰后能实现均匀分散。该专利所制备的修饰碳材料在热管理材料、高强高导金属基复合材料、高导电高导热树脂基复合材料以及抛光剂磨料等领域具备应用前景。

信和新材料股份有限公司是一家从事中高端工业涂料、涂装技术研发和生产的企业，服务领域涵盖核岛设施、船舶及海洋设施、工程机械装备、石化装备、轨道交通装备等。公司在泉州、苏州建有生产基地，年生产能力达40万吨。