北航岳永海教授、郭林教授团队 Chem. Soc. Rev.: 超硬共价键材料的自愈合行为
2025-03-26 来源：高分子科技
超硬共价键材料凭借其极高的硬度与强度，在航空航天、精密制造等极端服役环境下，呈现出无可替代的应用前景。然而，这类材料的本征脆性所引发的无预警断裂失效问题，一直是限制其工程化应用的核心难题。赋予超硬共价键材料自愈合能力，已然成为突破这一瓶颈的关键所在。因此，研发自修复超硬共价键材料，有望在精密切削刀具、航空航天、电子等众多工业领域挖掘出更大的潜在应用价值。
北京航空航天大学的岳永海教授与郭林教授团队，在前期研究中发现，超硬共价键纳米孪晶金刚石复合材料展现出优异的室温自愈合特性（Nature Materials, 2023, 22, 1317）。该团队从原子尺度揭示出，纳米孪晶金刚石复合材料断裂表面形成的非晶态“金刚石成骨细胞”（DO），是其实现自愈的关键因素。断裂面上的DO通过重新成键，达成了材料的自愈，这一成果为脆性陶瓷材料的耐久性及强韧化研究提供了重要指导。
图1 自愈合机制分类及超硬共价键材料自愈合行为的影响因素
图2 自愈合材料特性示意图
该工作得到了重点研发计划以及国家自然科学基金等项目的支持。
全文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/cs/d4cs01182a
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