超硬材料網

       金剛石和立方氮化硼（cBN）作為典型的超硬材料在機械加工、油氣開采、地質勘探、航空航天等領域有著廣泛的應用，是不可或缺的戰略性材料。自20世紀60年代起，我國大力支持以金剛石、cBN為代表的超硬材料研發和相關產業發展。目前，我國人造金剛石產量占世界總產量的90％以上，已成為名副其實的超硬材料生產大國。然而與發達國家相比，我國在高性能超硬材料制品與工具的研發上尚存在較大的差距。在此背景下，燕山大學田永君院士團隊從超硬材料基礎理論出發，將共價材料硬度與晶體結構的化學鍵相聯系，建立了共價晶體硬度的微觀模型，并在此基礎上發展建立了多晶共價材料的硬度模型。在該模型的指導下，合成出納米孿晶結構的cBN和金剛石塊材，將合成比天然金剛石更硬材料的夢想變成了現實，突破了材料“越硬越脆”的傳統觀念，實現了材料硬度、斷裂韌性和熱穩定性的協同提升。這種納米孿晶結構cBN和金剛石塊材的成功合成為發展具有中國標簽的高性能超硬材料提供了重要的歷史機遇。

       國家重點研發計劃“納米結構超硬材料組織和性能調控與精密成形加工”項目（2018YFA0703400）聚焦納米結構超硬材料的制備與應用方面的原始性探索和前瞻性技術研發，針對金剛石和cBN及其復合材料等高性能塊材中的重大科學問題與工具制造關鍵技術，在納米孿晶超硬材料的制備科學和工具制造方法，以及難加工材料的變革性加工技術、大尺寸塊材合成工藝和納米孿晶金剛石對頂砧研發、新型超硬材料的發現等方面開展了系列原創性的研究工作。

       項目以燕山大學、吉林大學、哈爾濱工業大學、大連理工大學、北京高壓科學研究中心和鄭州中南杰特超硬材料有限公司為承擔單位，經過項目成員的共同努力，現已取得階段性重要進展。