纳米孪晶超硬材料的高压合成

摘要：

超硬材料研究有两个重要难题一直备受关注:一是建立晶体宏观性能硬度与微观电子结构参数的定量关联,指导新型超硬晶体的设计;二是发现改进超硬材料综合性能(硬度、韧性和稳定性)的基本原理和技术途径,合成出综合性能更加优异的高性能超硬材料.首先从同时联系晶体硬度和电子结构的化学键出发,提出了共价晶体的压痕硬度为晶体中化学键对压头压入过程的综合阻抗的基本假设,建立了共价晶体硬度的微观模型并推广至多晶共价材料.在多晶硬度模型指导下,在高温高压条件下成功地合成出了纳米孪晶结构的立方氮化硼和金刚石块材,实现了硬度、韧性及热稳定性这三大工具材料性能指标的同时提高.另外,澄清了关于压痕硬度测量的长期争论.本文的研究为研发高性能超硬材料打开了一条新的技术途径,有望带来机械加工业和高压科学领域的新变革.

关键词：超硬材料、霍尔-佩奇效应、量子限域效应、纳米孪晶

所属期刊栏目：66

分类号：TG1;O41

资助基金：国家自然科学基金51525205, 51421091, 51332005;河北省杰出青年基金批准号: E2014203150资助的课题. Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant . 51525205, 51421091, 51332005;the Natural Science Foundation for Distinguished Young Scholars of Hebei Province of ChinaGrant E2014203150

在线出版日期：2017-04-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：194-205