碳是周期表中最重要的元素之一,按照碳与碳之间不同的键合方式,它可以组成无数种形态各异、性能优异的材料,正是由于其独特的结构和性能,碳科学研究一直都被认为是相当重要的领域之一.本文着重对碳基复合材料的高压制备及其结构、各种物理性能进行了研究,同时对某些简单的复合材料的电子结构进行了计算.报告主要工作简述如下:1.利用高温-高压合成方法,仅在5GPa,1400℃下就诱导了玻璃碳到多晶石墨的转变,这是迄今所报道最低的石墨转变温度.并对其相变过程进行了具体的研究.2.在对上述样品进行磁性测量中,发现在不同的高温高压处理条件下,其磁性发生了从顺磁(远低于石墨转变温度)-铁磁(接近石墨转变温度)-抗磁性(到达石墨转变温度)的转变.3.研究了压力对玻璃碳及其石墨化产物结构的影响.给出了它们在压力作用下的状态方程,发现玻璃碳具有比石墨更高的体弹模量.在高压电阻测量中,其电阻都随着压力的增加而减小,但在玻璃碳中,在15GPa左右观察到一个跳跃,表明玻璃碳的内部结构发生了变化.4.对硼碳复合材料进行了高温高压下处理,对其结构进行了研究;同时用热动力学计算了其相图,并对其电子结构进行了第一性原理计算.5.对碳硫复合材料进行了高温高压下处理,研究了其磁性行为,并尝试地给出几种可能的晶体结构,计算了相对应的电子结构.