吉林大学在超高压制备新型碳材料研究获重大突破

关键词 超硬材料|2022-01-20 14:43:34|来源 上海大学
摘要 寻找新型碳材料一直是材料领域的前沿科学问题。作为自然界中最丰富的元素之一,碳具有多种杂化成键方式,形成的碳材料结构丰富、性质迥异,应用也极为广泛,因此,几乎每一种新碳材料的发现都引...

寻找新型碳材料一直是材料领域的前沿科学问题。作为自然界中最丰富的元素之一,碳具有多种杂化成键方式,形成的碳材料结构丰富、性质迥异,应用也极为广泛,因此,几乎每一种新碳材料的发现都引发了研究热潮。近年来,非晶材料因展现出如各向同性等不同于晶态材料的显著特点,越来越受到人们的关注。探索新型非晶材料建立结构与物性之间的关联,是非晶材料领域的重要课题。全sp3非晶碳块体材料的合成对非晶材料领域也具有重要意义。

微信截图_20220119090557.png

近日,由吉林大学超硬材料国家重点实验室刘冰冰教授团队主导的,上海大学高品质特殊钢冶金与制备省部共建国家重点实验室的电磁冶金与高温合金叶片团队参与的超高压制备新型碳材料的研究取得重大突破。该研究采用吉林大学超硬材料国家重点实验室自主发展的大腔体压机超高压关键技术,利用C60碳笼压致塌缩形成的“非晶碳团簇”这一新的构筑基元,探索了其在20-37 GPa压力范围内的温压反应相图,首次成功实现了高质量、毫米级、透明的近全sp3非晶碳块体材料的合成。上海大学电磁冶金与高温合金叶片团队负责利用高能X射线衍射表征样品,利用独自开发的解析技术揭示了该材料是由具有短/中程序的四配位类金刚石sp3碳团簇形成的非晶结构,破解了近全sp3非晶碳结构解析的难题。

近期,相关研究成果以“Ultrahard bulk amorphous carbon from collapsed fullerene”为题发表于Nature杂志。这些突破性成果被Nature审稿人高度评价为“非晶材料领域的重大进展”,“为超硬材料家族添加了独特的一员”,“提供了新颖的物理特性表征,对凝聚态物理和化学领域都是原创且极其有趣的”。

微信截图_20220119090611.png

上海大学电磁冶金与高温合金叶片团队二十多年来致力于研究利用电磁冶金技术实现高品质材料制造。在负责人任忠鸣教授的带领下,团队先后攻克了定向凝固过程中多场耦合作用下合金凝固组织演变规律的模拟技术难题,建立定向凝固过程中冶金缺陷控制理论,突破了F级单晶空心叶片定向凝固,双层壁单晶导向叶片制造等关键技术瓶颈,完成了先进航空发动机双层壁单晶导向叶片和F级重型燃机用高温合金定向凝固涡轮叶片的试制,打破了国外的封锁,为我国先进商用航空发动机和重型燃气轮机的研发提供了重要支持。团队在磁场影响材料原子级别微观结构方面的深入研究和深厚积累,为本项成果的取得提供了有力支持。此次,跨学科的成功合作体现了中国科研人团结一致的精神,攻坚克难的决心,“红色学府”的信念,上大人的初心,自强不息的传承。

  ① 凡本网注明"来源:金刚石刀具网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:金刚石刀具网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非金刚石刀具网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

关于印发郑州航空港经济综合实验区支持超硬材料产业发展若干措施(试行)的通知

关于印发郑州航空港经济综合实验区支持超硬材料产业发展若干措施(试行)的通知

为进一步贯彻落实省委、省政府关于培育壮大重点产业链、构建现代化产业体系的决策部署,加快推进郑州航空港经济综合实验区(以下简称航空港区)超硬材料产业高质量...

日期 2025-07-25   刀具新闻
多家超硬材料企业荣获2025年河南省智能车间

多家超硬材料企业荣获2025年河南省智能车间

​7月15日,河南省工业和信息化厅印发2025年河南省智能车间智能工厂名单,共涉及323个智能车间和智能工厂。其中,河南天璇半导体科技有限责任公司、河南...

日期 2025-07-18   刀具新闻
超硬材料行业将新增7家省级绿色工厂

超硬材料行业将新增7家省级绿色工厂

​6月27日,河南省工信厅发布《2025年度绿色制造名单推荐及前九批复核工作的通知》,富耐克超硬材料股份有限公司、郑州市钻石精密制造有限公司、郑州宏拓精...

日期 2025-07-11   刀具新闻
5月超硬材料及其制品出口量增价减

5月超硬材料及其制品出口量增价减

2025年1月至5月,我国超硬材料及其制品出口7.53万吨,同比上涨13.19%;出口额7.26亿美元,同比下跌14.46%;出口单价9.64美元/千克...

日期 2025-07-04   刀具新闻
三个超硬材料项目入选湖南省重点研发计划

三个超硬材料项目入选湖南省重点研发计划

​近日,湖南省科学技术厅对2025年度湖南省重点研发计划拟立项项目进行了公示。在此次公示中,三家企业所申报的超硬材料项目成功“突围”......

日期 2025-07-04   刀具新闻
郑州高新区8亿元超硬材料基金设立

郑州高新区8亿元超硬材料基金设立

​据郑州高新产投集团,近日,郑州高新产投基金与河南投资集团、河南资本集团等省级平台公司携手打造的高新区首只超硬材料子基金——“河南超硬臻材股权投资基金”...

日期 2025-07-04   刀具新闻
郑州沃德超硬材料有限公司到访华晶金刚石 共探行业发展新机遇

郑州沃德超硬材料有限公司到访华晶金刚石 共探行业发展新机遇

6月23日,郑州沃德超硬材料有限公司总经理周世杰率队到华晶公司开展考察交流。公司总经理李克华、生产副总经理李学东、总工程师郭港陪同接待并开展业务交流座谈...

日期 2025-06-26   刀具新闻
超硬材料破局!河南方城以硬核科技重塑产业基因

超硬材料破局!河南方城以硬核科技重塑产业基因

​6月17日,走进河南省南阳市方城县先进制造业开发区河南中硬合金有限公司智能车间,真空烧结炉上的指示灯频频闪烁,屏幕上跳动的实时数据,记录着炉内硬质合金...

日期 2025-06-26   刀具新闻
亳州谯城:培育超硬材料产业 打造发展“新星”

亳州谯城:培育超硬材料产业 打造发展“新星”

​近年来,亳州市谯城区大力发展新材料产业,着力让新材料产业成为地方经济社会发展的“新星”......

日期 2025-06-26   刀具新闻