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田永君:敢于挑戰金剛石硬度的科學家

來源:

時間2018-06-05

陳嘉庚科學獎 田永君 最硬材料

摘要:田永君院士團隊“比天然金剛石更硬的人工材料合成”項目獲2018年度陳嘉庚技術科學獎

2018年度陳嘉庚科學獎、陳嘉庚青年科學獎5月30日下午在北京揭曉并頒獎,燕山大學田永君院士團隊“比天然金剛石更硬的人工材料合成”項目獲2018年度陳嘉庚技術科學獎。

 

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天然金剛石自發現以來一直被公認為是自然界中最硬的材料。合成出比天然金剛石更硬的新材料和新型高性能超硬材料也一直是學術界和產業界的共同追求,而且這種追求依賴于可靠的設計理論。過去的十年里,基于Phillips的化學鍵介電理論建立了極性共價晶體硬度的微觀模型,設計出了系列的新型超硬結構。隨后,又揭示了多晶極性共價材料新的硬化機制,建立了多晶共價材料硬度與顯微組織特征尺寸的定量關聯,發現量子限域效應將主導多晶共價材料在納米尺度的硬化。因此,納米結構化仍將成為提高多晶材料硬度的有效手段,即使在發生晶界滑移的臨界尺寸以下也是如此。據此,估計了納米晶和納米孿晶兩種組織情況下多晶金剛石和cBN所能達到的最小組織尺寸及相對應的硬度。采用洋蔥結構前驅體,成功地合成出極硬的納米孿晶結構cBN和金剛石塊材,平均孿晶厚度分別小到3.8nm和5nm。材料的硬度、韌性和熱穩定性均得到明顯提高,所得實驗數據為多晶材料硬化模型也提供了實驗佐證。這兩種納米孿晶結構超硬材料表現出了優異的綜合性能,具有重要的潛在應用價值。


關于“陳嘉庚技術科學獎”


陳嘉庚科學獎是以著名愛國僑領陳嘉庚先生名字命名的科技獎勵,其前身為陳嘉庚獎。2003年,中科院和中國銀行共同出資成立陳嘉庚科學獎基金會,設立陳嘉庚科學獎,以獎勵近期在中國做出的重大原創性科學技術成果;2010年陳嘉庚科學獎基金會又設立陳嘉庚青年科學獎,獎勵在中國獨立做出重要原創性科學技術成果的40歲以下的青年科技人才。這兩個獎都按學科分設6個獎項,每兩年評選一次。

 


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