北航岳永海教授、郭林教授團隊 Chem. Soc. Rev.: 超硬共價鍵材料的自愈合行為
2025-03-26 來源：高分子科技
超硬共價鍵材料憑借其極高的硬度與強度，在航空航天、精密制造等極端服役環境下，呈現出無可替代的應用前景。然而，這類材料的本征脆性所引發的無預警斷裂失效問題，一直是限制其工程化應用的核心難題。賦予超硬共價鍵材料自愈合能力，已然成為突破這一瓶頸的關鍵所在。因此，研發自修復超硬共價鍵材料，有望在精密切削刀具、航空航天、電子等眾多工業領域挖掘出更大的潛在應用價值。
北京航空航天大學的岳永海教授與郭林教授團隊，在前期研究中發現，超硬共價鍵納米孿晶金剛石復合材料展現出優異的室溫自愈合特性（Nature Materials, 2023, 22, 1317）。該團隊從原子尺度揭示出，納米孿晶金剛石復合材料斷裂表面形成的非晶態“金剛石成骨細胞”（DO），是其實現自愈的關鍵因素。斷裂面上的DO通過重新成鍵，達成了材料的自愈，這一成果為脆性陶瓷材料的耐久性及強韌化研究提供了重要指導。
圖1 自愈合機制分類及超硬共價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
該工作得到了重點研發計劃以及國家自然科學基金等項目的支持。
全文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/cs/d4cs01182a
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（責任編輯：xu）
