“人工合成材料硬度超過金剛石,是全世界做材料研究的科技工作者都想做出來成果。很榮幸,我們把它研制出來了?!?a href='/news/search/key/%25E7%25BA%25B3%25E7%25B1%25B3%25E5%25AD%25AA%25E6%2599%25B6.html' target='_blank'>納米孿晶超硬材料的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與合成項(xiàng)目主要完成人之一的于棟利在接受記者采訪時(shí)表示,燕山大學(xué)做出了全世界最硬的材料——納米孿晶超硬材料,而中國對其擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)。
4月13日,2020年度河北省科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)召開,納米孿晶超硬材料的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與合成項(xiàng)目榮獲河北省自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。對此,于棟利表示,納米孿晶超硬材料的研制成功,是整個(gè)研究團(tuán)隊(duì)集體攻關(guān)的成績,納米孿晶超硬材料的獲獎(jiǎng),是研究團(tuán)隊(duì)的集體榮譽(yù)。
據(jù)了解,納米孿晶超硬材料是一種超高性能的新型的、超級材料,其最突出的在于硬度超越了天然金剛石的兩倍,它的研制成功,在全世界引起了轟動(dòng)。
在談及創(chuàng)新秘訣時(shí),于棟利表示,長時(shí)間的堅(jiān)持和對細(xì)節(jié)的關(guān)注是技術(shù)創(chuàng)新必不可少的關(guān)鍵要素。
“截止到今天,我們這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)做了10多年,十年磨一劍,才有了現(xiàn)在的成功。”于棟利說,早在十幾年前,研究團(tuán)隊(duì)中的田永君院士已經(jīng)開始從事相關(guān)的理論研究,之后才有了后續(xù)實(shí)驗(yàn)室的研究。
而在這一過程中,細(xì)節(jié)成為決定研究成敗的關(guān)鍵。
“一定要關(guān)注細(xì)節(jié),不能因?yàn)樗皇悄阆胂蟮臉幼泳秃鲆曀拇嬖?。有時(shí)候,反而是意料之外的會(huì)是更好的、全新的東西。”于棟利說,“納米孿晶超硬材料的合成可能有點(diǎn)出乎人們的意料,或者說它太好了,已經(jīng)超出了人們的想象!”
論文簡介:
創(chuàng)建了多晶共價(jià)材料硬度模型,實(shí)現(xiàn)了多晶共價(jià)材料硬度的定量預(yù)測,闡明了納米多晶共價(jià)材料持續(xù)硬化的物理機(jī)制。以洋蔥氮化硼為原料,利用高溫高壓技術(shù)合成了極硬的納米孿晶結(jié)構(gòu)極硬立方氮化硼(nt-cBN)塊材,其平均孿晶厚度3.8納米,維氏硬度和斷裂韌性分別達(dá)到108GPa和12.7MPa·m1/2,是cBN單晶的2倍和4.5倍;抗氧化溫度達(dá)1294℃。3.納米孿晶結(jié)構(gòu)極硬金剛石(nt-diamond)的合成及其孿晶細(xì)化機(jī)制:以洋蔥碳為原料,在高溫高壓下合成了納米孿晶結(jié)構(gòu)極硬金剛石(nt-diamond)塊材,其平均孿晶厚度5nm,維氏硬度200GPa,達(dá)到天然金剛石單晶的2倍,實(shí)現(xiàn)了人工合成材料比天然金剛石更硬的夢想;nt-diamond的斷裂韌性9.7~14.8MPa·m1/2,抗氧化溫度為980℃,比天然金剛石高210℃。
該項(xiàng)目 獲中國科學(xué)十大進(jìn)展2項(xiàng)、中國高等學(xué)校十大科技進(jìn)展2項(xiàng);獲授權(quán)發(fā)明專利8項(xiàng),包括中國2項(xiàng)、美國2項(xiàng)、歐盟1項(xiàng)和日本3項(xiàng);5篇代表性論文SCI總他引885次,其中包括2篇Nature文章。