《自然》雜志發(fā)表燕山大學(xué)多晶超硬材料合成技術(shù)突破性成果

　　首次合成硬度超金剛石單晶的立方氮化硼

　　據(jù)燕山大學(xué)獲悉藐檀，燕山大學(xué)亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)國家重點實驗室田永君教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組與吉林大學(xué)超硬材料國家重點實驗室馬琰銘教授蒙便、美國芝加哥大學(xué)王雁賓教授和河北工業(yè)大學(xué)唐成春教授等科學(xué)家合作掰闯，在多晶超硬材料合成技術(shù)和超硬材料硬化機理研究方面取得突破性進展枪第。利用高溫高壓技術(shù)成功合成出超高硬度的納米孿晶結(jié)構(gòu)立方氮化硼塊材，該研究成果發(fā)表在2013年1月17日最新一期的《自然》(Nature)雜志上的钞。這項研究成果標志著人類首次通過人工合成方式獲得硬度超過金剛石單晶的材料兜蠕，這也突破了人們對材料硬化機制的傳統(tǒng)認識，找到了一種合成高性能超硬材料的全新途徑抛寝。

　　據(jù)介紹熊杨，立方氮化硼是一種重要的超硬材料，在鐵基材料加工行業(yè)中獲得了廣泛應(yīng)用盗舰。遺憾的是晶府，人工合成立方氮化硼單晶的硬度還不到金剛石單晶的一半。根據(jù)著名的霍爾-佩奇(Hall-Petch)關(guān)系钻趋，多晶材料硬度隨晶粒尺寸減小而增大川陆。因此，合成納米結(jié)構(gòu)立方氮化硼已成為提高硬度的有效手段蛮位。利用類石墨結(jié)構(gòu)氮化硼前驅(qū)物在高溫高壓下的馬氏體相變较沪，科學(xué)家們已合成出納米晶立方氮化硼，所能達到的最小晶粒尺寸為14納米失仁。田永君及其合作者采用一種具有特殊結(jié)構(gòu)的洋蔥氮化硼為前驅(qū)物成功地合成出透明的納米孿晶結(jié)構(gòu)立方氮化硼购对，孿晶的平均厚度僅為3.8納米猾昆，其硬度達到甚至超過人工合成的金剛石單晶，斷裂韌性高于商用硬質(zhì)合金协包，抗氧化溫度高于立方氮化硼單晶本身帅珍。這些優(yōu)異的綜合性能表明納米孿晶結(jié)構(gòu)立方氮化硼是一種工業(yè)界期盼已久的刀具材料。這一研究成果向人們展現(xiàn)了合成高性能超硬材料的新途徑——— 獲得超細納米孿晶結(jié)構(gòu)幔憋。

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