北航&燕大Nature Materials：金刚石复合材料自修复

具有在室温下自我修复裂缝能力的材料正在得到研究者的重视。然而，在无机材料中实现裂纹自修复尤其是共价键修复是一个巨大的挑战，其通常需要高温和相当大的原子扩散。

北京航空航天大学郭林教授、岳永海教授团队与燕山大学田永君院士、聂安民教授对断裂的纳米孪晶金刚石复合材料室温自修复行为进行了定量评估。研究揭示了金刚石复合材料的自修复性能源于在断裂表面形成包含sp2-和sp3-杂化碳原子的纳米级金刚石成骨细胞，当两个断裂表面接近时，原子相互作用从排斥转变为吸引。自修复过程导致纳米孪晶金刚石复合材料的拉伸强度显著恢复约34%。这一发现揭示了纳米结构金刚石的自修复能力，为未来旨在提高脆性陶瓷材料韧性和耐久性的研究工作提供了宝贵的见解。

研究成果以相关成果以“Self-healing of fractured diamond”为题，9月21日在线发表于《Nature Materials》期刊上。

【图文导读】

图1. 断裂的ntDC/DSC的自修复行为的定量研究。

图2. 15 GPa, 2000 °C条件下合成ntDC的微观结构及其断裂表面DO相形成的TEM图。

图3. 原子相互作用力由排斥转变为吸引随后CC重新成键。

论文原文链接：https://www.nature.com/articles/s41563-023-01656-4

本文参考：http://news.buaa.edu.cn/info/1002/59970.htm