北航岳永海教授、郭林教授團(tuán)隊(duì) Chem. Soc. Rev.: 超硬共價(jià)鍵材料的自愈合行為
2025-03-26 來源：高分子科技
關(guān)鍵詞：超硬共價(jià)鍵材料 自愈合
超硬共價(jià)鍵材料憑借其極高的硬度與強(qiáng)度，在航空航天、精密制造等極端服役環(huán)境下，呈現(xiàn)出無可替代的應(yīng)用前景。然而，這類材料的本征脆性所引發(fā)的無預(yù)警斷裂失效問題，一直是限制其工程化應(yīng)用的核心難題。賦予超硬共價(jià)鍵材料自愈合能力，已然成為突破這一瓶頸的關(guān)鍵所在。因此，研發(fā)自修復(fù)超硬共價(jià)鍵材料，有望在精密切削刀具、航空航天、電子等眾多工業(yè)領(lǐng)域挖掘出更大的潛在應(yīng)用價(jià)值。
北京航空航天大學(xué)的岳永海教授與郭林教授團(tuán)隊(duì)，在前期研究中發(fā)現(xiàn)，超硬共價(jià)鍵納米孿晶金剛石復(fù)合材料展現(xiàn)出優(yōu)異的室溫自愈合特性（Nature Materials, 2023, 22, 1317）。該團(tuán)隊(duì)從原子尺度揭示出，納米孿晶金剛石復(fù)合材料斷裂表面形成的非晶態(tài)“金剛石成骨細(xì)胞”（DO），是其實(shí)現(xiàn)自愈的關(guān)鍵因素。斷裂面上的DO通過重新成鍵，達(dá)成了材料的自愈，這一成果為脆性陶瓷材料的耐久性及強(qiáng)韌化研究提供了重要指導(dǎo)。
圖1 自愈合機(jī)制分類及超硬共價(jià)鍵材料自愈合行為的影響因素
圖2 自愈合材料特性示意圖
該工作得到了重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃以及國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。
全文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/cs/d4cs01182a
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