為了更深入地了解該研究成果的孕育產(chǎn)生、科學(xué)意義、后續(xù)研究方向與應(yīng)用前景等,5月9日,國家自然科學(xué)基金委員會主任楊衛(wèi)一行來到燕山大學(xué)調(diào)研。
據(jù)介紹,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。但令人遺憾的是,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。而材料學(xué)中的霍爾—佩奇(Hall-Petch)關(guān)系顯示,多晶材料硬度隨晶粒尺寸減小而增大。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。
此前,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,科學(xué)家們已合成出最小晶粒尺寸為14納米的納米晶立方氮化硼。
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,孿晶的平均厚度僅為3.8納米,其硬度達(dá)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,抗氧化溫度高于立方氮化硼單晶本身。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(xì)納米孿晶結(jié)構(gòu)。
座談會上,基金委員會副主任高瑞平首先介紹了本次調(diào)研的背景和目的;燕山大學(xué)校長劉宏民介紹了學(xué)校近年的發(fā)展情況;田永君教授介紹了他在國家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目、創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目以及多項(xiàng)面上項(xiàng)目的持續(xù)資助下,致力于材料硬度的理論和實(shí)驗(yàn)研究的經(jīng)歷和他的團(tuán)隊(duì)成功合成納米孿晶結(jié)構(gòu)立方氮化硼材料的過程,并詳細(xì)回答了調(diào)研人員的提問。
楊衛(wèi)對該項(xiàng)研究十分關(guān)注,他指出高性能超硬和極硬材料具有廣闊應(yīng)用前景和極為重要的研發(fā)價(jià)值。他對田永君團(tuán)隊(duì)取得的研究成果表示祝賀,并預(yù)祝他們在納米孿晶金剛石體系上獲得更大的成功。楊衛(wèi)強(qiáng)調(diào)指出,作為國家資助基礎(chǔ)研究的主渠道,國家自然科學(xué)基金一直致力支持和鼓勵(lì)我國科學(xué)家做出具有原創(chuàng)性的工作。他希望在科學(xué)基金的支持下,有更多的團(tuán)隊(duì)取得更多更好的科研成果。
隨后,楊衛(wèi)一行參觀了燕山大學(xué)亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。