金剛石,俗稱(chēng)“鉆石”,是當(dāng)今世界物質(zhì)中集最大硬度、最大熱導(dǎo)率、最小壓縮率、最寬透光波段、最快聲速、抗強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕、抗輻射、擊穿電壓高、載流子遷移率大等多種優(yōu)異性能于一體的極限性功能材料,它廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、科技、醫(yī)療、珠寶等諸多領(lǐng)域。例如:它被廣泛地用于高精度機(jī)械加工、半導(dǎo)體激光器和高功率激光武器等的散熱片、航空航天及深海領(lǐng)域的紅外分光用窗口材料、高端拉絲模、高端相機(jī)的攝像頭、石油鉆井鉆頭、金剛石對(duì)頂砧(DAC)的壓頭、飾品等。鑒于金剛石潛在的科研與商業(yè)價(jià)值,國(guó)外對(duì)金剛石合成技術(shù)是絕密的。因此,擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)高性能金剛石合成技術(shù),對(duì)一個(gè)國(guó)家未來(lái)的整個(gè)工業(yè)化發(fā)展、科技水平的全面提高、國(guó)防力量的整體增強(qiáng)等都將起著極其重要的作用。
圖為在實(shí)驗(yàn)室合成的金剛石大單晶(0.5mm/格)
2017年6月,在吉林大學(xué)超硬材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“長(zhǎng)江學(xué)者”賈曉鵬教授、“新世紀(jì)優(yōu)秀人才”馬紅安教授的大力支持和銅仁學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心與幫助下,李勇課題組在高精密?chē)?guó)產(chǎn)六面頂高壓設(shè)備上采用溫度梯度法成功合成了尺寸達(dá)7.6 mm,重量達(dá)1.65克拉的優(yōu)質(zhì)金剛石大單晶,該技術(shù)填補(bǔ)了貴州省人工合成金剛石大單晶領(lǐng)域的空白。為了滿(mǎn)足目前市場(chǎng)上金剛石大單晶供不應(yīng)求的局面,本課題組正在積極開(kāi)展金剛石大單晶的產(chǎn)業(yè)化研究。該研究的進(jìn)行得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)博士后基金面上項(xiàng)目、貴州省教育廳自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、貴州省科技廳聯(lián)合基金項(xiàng)目、銅仁學(xué)院博士科研項(xiàng)目等項(xiàng)目的資助。
李勇課題組主要從事高溫高壓極端物理環(huán)境中的物質(zhì)相變研究,尤其是超硬材料的高壓制備及應(yīng)用研究,課題組主要依托位于敏行樓的高壓物相實(shí)驗(yàn)室。高壓下出現(xiàn)的異于常態(tài)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的高壓相是探索新材料的源泉。高壓研究是獲得現(xiàn)代國(guó)防關(guān)鍵數(shù)據(jù)的重要途徑。實(shí)驗(yàn)室圍繞超硬多功能材料、常壓下難以制備的新材料以及高壓科學(xué)開(kāi)展研究。主要方向:(1)超硬與新型功能材料的高溫高壓合成。研究在高溫高壓下合成超硬材料的物理問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù),提高超硬材料品質(zhì),探索利用高溫高壓等條件制備新型功能材料及常壓下難以制備的新材料,推動(dòng)研究成果產(chǎn)業(yè)化。(2)高壓對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響與高壓相變。發(fā)展高壓下拉曼光譜、X光衍射、紅外光譜、電學(xué)測(cè)量等高壓原位微區(qū)測(cè)量技術(shù),建立高壓下的理論體系,探索高壓下體材料的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及相變規(guī)律,為制備超硬和多功能高壓相材料提供實(shí)驗(yàn)與理論依據(jù)。
【李勇個(gè)人簡(jiǎn)介】
李勇,男,山東省濟(jì)寧市人,2013年博士畢業(yè)于吉林大學(xué)超硬材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室?,F(xiàn)為銅仁學(xué)院教授、貴州省“千” 層次人才。主要研究方向?yàn)槌捕喙δ懿牧系母邏汉铣杉靶阅軕?yīng)用研究。近5年來(lái),以第一作者身份發(fā)表論文20余篇,其中SCI、EI、北大核心收錄學(xué)術(shù)論文12篇。目前,主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中國(guó)博士后面上項(xiàng)目、貴州省教育廳重大創(chuàng)新群體項(xiàng)目、貴州省科技廳聯(lián)合基金項(xiàng)目等7項(xiàng)。