北航&燕大Nature Materials：金剛石復合材料自修復

具有在室溫下自我修復裂縫能力的材料正在得到研究者的重視。然而，在無機材料中實現裂紋自修復尤其是共價鍵修復是一個巨大的挑戰，其通常需要高溫和相當大的原子擴散。

北京航空航天大學郭林教授、岳永海教授團隊與燕山大學田永君院士、聶安民教授對斷裂的納米孿晶金剛石復合材料室溫自修復行為進行了定量評估。研究揭示了金剛石復合材料的自修復性能源于在斷裂表面形成包含sp2-和sp3-雜化碳原子的納米級金剛石成骨細胞，當兩個斷裂表面接近時，原子相互作用從排斥轉變為吸引。自修復過程導致納米孿晶金剛石復合材料的拉伸強度顯著恢復約34%。這一發現揭示了納米結構金剛石的自修復能力，為未來旨在提高脆性陶瓷材料韌性和耐久性的研究工作提供了寶貴的見解。

研究成果以相關成果以“Self-healing of fractured diamond”為題，9月21日在線發表于《Nature Materials》期刊上。

【圖文導讀】

圖1. 斷裂的ntDC/DSC的自修復行為的定量研究。

圖2. 15 GPa, 2000 °C條件下合成ntDC的微觀結構及其斷裂表面DO相形成的TEM圖。

圖3. 原子相互作用力由排斥轉變為吸引隨后CC重新成鍵。

論文原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41563-023-01656-4

本文參考：http://news.buaa.edu.cn/info/1002/59970.htm