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【48812】Nature在线宣布燕山大学制备出耐性优异的多级结构金刚石复合资料

2024/05/19 纳米保温材料

河北新闻网讯（河北日报记者马利通讯员张春祥）在国家重点研制方案项目和国家天然科学基金项目等赞助下，燕山大学亚稳资料制备技能与科学国家重点试验室田永君教授团队与北京航空航天大学化学学院郭林教授团队等单位协作，成功截获多种金刚石多型体，并制备出了耐性优异的多级结构金刚石复合资料。研讨成果以“具有优异才能耐性的多级结构金刚石复合资料(Hierarchically structured diamond composite with exceptional toughness）”为题，于2020年6月18日在线宣布于《天然》（Nature）期刊上。论文链接为：。

纳米孪晶金刚石复合资料的HAADF-STEM像。图中3C代表立方结构金刚石，2H、4H、9R和15R别离代表立方结构金刚石的4种多型体。

金刚石是已知资猜中脆性最大的无机晶体资料。怎么协同进步其硬度和耐性一直是资料科学研讨面对的重要应战之一。燕山大学团队的前期研讨现已证明，经过显微安排的纳米孪晶化能够协同进步金刚石的硬度和耐性：在维氏硬度进步到200GPa的一起，断裂耐性可提升到与硬质合金适当的水平。

燕山大学与北京航空航天大学等单位协作提出了金刚石增韧的新思路。经过安排调控，该团队制备出了一种具有多级结构特征的金刚石复合资料，该资料由金刚石多型体、交错的3C金刚石纳米孪晶和互锁的金刚石纳米晶粒分级拼装而成。这种安排完成了纳米孪晶增韧、叠层复合增韧和相变增韧的协同，在坚持200GPa维氏硬度的情况下，将纳米孪晶金刚石的断裂耐性再次进步到26.6 MPa m0.5，该值约为人工合成金刚石断裂耐性的5倍，已高于镁合金且与铝合金适当。

本作业不只试验确认了2H、4H、9R和15R四种sp3杂化金刚石多型体的存在，并且发现的协同增韧机制为开展高耐性超硬资料和工程陶瓷供给了新的途径。

本作业一起榜首作者为岳永海、高宇飞、胡文涛和徐波，通讯作者为周向峰、郭林和田永君。

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