突破性发现：

西安交通大学材料科学领域的单智伟教授团队与该校材料创新设计中心携手，取得了一项突破性发现：他们观察到，在远低于钢铁熔点的条件下，数十乃至上百纳米大小的金刚石颗粒能够自发地、以颗粒整体形式而非单个原子，渗透进入钢铁晶体深处，并保持金刚石结构深入移动数毫米。这项成果被详细阐述在论文《铁晶体内部纳米金刚石颗粒的内向运动》中，发表于《自然·通讯》期刊，西安交通大学是该研究的主要贡献者与联系单位。

研究团队：

研究团队由多位学者组成，包括共同第一作者王悦存副教授、王旭东博士、丁俊教授，以及通讯作者单智伟教授与马恩教授。此外，李巨教授（麻省理工学院）、张伟教授、段占强教授、贾春德教授等也为研究做出关键贡献，团队还包括多位研究生和技术人员。项目资金来源于国家自然科学基金委及西安交通大学的多项人才培养与科研支持计划。

研究挑战传统认知：

传统的钢铁渗碳工艺历史悠久，但通常涉及碳原子的单独扩散，而金刚石作为最硬的碳形态，难以直接以颗粒形式嵌入钢铁。本研究挑战了这一传统认知，通过原位透射电子显微镜监测，证实金刚石纳米颗粒能在特定温度下被铁基体吸收，并在铁的催化效应下，颗粒表面局部转化为石墨，促使颗粒在铁内部“行走”。这一过程得益于形成的碳浓度梯度及铁原子界面的快速扩散通道，使金刚石颗粒能够在铁基质中实现深度渗透。

革新升级：

该研究成果对于材料科学意义重大，因为它开辟了利用纳米金刚石强化钢铁的新途径，有望显著增强钢铁材料的表面硬度、热传导性及耐磨属性。鉴于中国在人造金刚石生产领域的主导地位及庞大的钢铁产量与需求，这项技术的应用前景广阔，预示着能以经济高效的方式，采用纳米金刚石粉处理大量钢材，促进钢铁制品性能的革新升级。

（a）研究中所用的纳米金刚石粉的透射电镜表征；

（b）纳米金刚石颗粒进入纯铁基底中的原位扫描观

（c）纳米金刚石颗粒在铁内部的透射表征；（d）纳米金刚石自驱动进入钢铁基底的全过程及原理示意。

“

免责声明

部分内容来自互联网，版权归原作者所有，仅供学习参考之用。如无意中侵犯了哪个媒体、公司、企业或个人等的知识产权，请联系删除，平台将不承担任何责任。