颠覆传统认知！中科院靠摩擦造出金刚石

7月11日消息，以往大家都认为，物体摩擦产生碳碎屑只会变成石墨，很难生成金刚石。

传统摩擦环境空间开阔，摩擦带来的高温高压只会短暂出现，碳原子容易四处扩散，最后稳定形成石墨。想要造出金刚石，必须长时间维持高温和超高压力，普通摩擦条件根本达不到。

研究团队想出夹层式解决思路，借助二维薄片材料，把摩擦产生的碳磨屑包裹在两层材料中间，造出封闭狭小的夹层空间。

模拟计算显示，这种受限空间能降低碳原子重组的门槛，加快内部结构变化。实验过程里，仅靠1.08GPa的初始摩擦压力，依靠夹层挤压作用，碳碎屑不断被压实，顺利完成结构转变，摩擦界面成功生成金刚石。

研究团队还测算过摩擦接触点的压力数据，接触面微小凸起承受的压力最高能达到25GPa，瞬时温度能达到1773K，狭小夹层把这些极端条件保留下来，促成相变发生。

这项实验结合模拟和实物测试，整套成果已经刊登在《先进材料》期刊。

该技术不用传统制造金刚石的大型高温高压设备，给超硬材料低成本制备开辟新方向，相关研发工作也获得国家重点研发计划扶持。