1. 獲獎成果名稱:新型碳材料的創制
尋找新型碳材料一直是材料領域的前沿科學問題。趙智勝及其合作者揭示了石墨、玻璃碳、富勒烯等碳材料在高溫高壓下的相變機制,確立了通過高壓相變創制新型碳材料的路線圖,合成出一系列具有奇異性能組合的新型碳材料,包括超硬高韌且導電性可調的石墨-金剛石雜交碳、導電輕質高強的壓縮玻璃碳、最硬非晶碳、導電超硬的非晶碳/納米金剛石復合材料等,為碳材料家族添加了新成員。實驗上確認了石墨-金剛石之間的共格界面結構,發現了基于基元形成和拓展的全新固態相變類型,解決了石墨到金剛石直接相變機制這一困擾了科學界半個多世紀的科學難題。這種固態相變新機制不同于經典的成核生長和協同切變機制,具有一定普適性。進而通過控制石墨到金剛石相變的進程,創制出石墨-金剛石雜交碳,并將其命名為Gradia。Gradia集合了石墨和金剛石的性能優勢,具有超高的強度、硬度、韌性以及出色的自潤滑性和可調的導電性,可通過改變石墨和金剛石的比例對性能進行精準調控,是實現導電/超硬、極韌/極硬、自潤滑/超硬等優異性能組合的新一代高性能碳材料,可作為高端刀具材料、模具材料、自潤滑軸承材料在機械加工、高端裝備、航空航天等領域獲得重要應用。
2. 獲獎人簡介:
趙智勝,1984年8月出生于河北冀州,現任燕山大學教授、博士生導師。2007年本科畢業于佳木斯大學,2012年獲燕山大學博士學位,隨后赴美國阿貢國家實驗室和華盛頓卡內基研究院從事博士后研究。2015年回到燕山大學工作,2017年獲國家優秀青年科學基金資助,2023年獲國家杰出青年科學基金資助。現任中國化學會高壓化學專業委員會副主任、中國物理學會高壓物理專業委員會委員。
從事超硬材料與結構陶瓷方面的研究工作。目前研究聚焦在碳和氮化硼材料體系,發現了全新的固態相變機制,實現了碳和氮化硼材料組織結構的精細調控,發展出超硬、高韌、導電性可調的石墨-金剛石雜交碳(以Gradia命名)、室溫高彈塑性的轉角層狀氮化硼陶瓷、最硬非晶碳、導電超硬的非晶碳/金剛石復合材料以及高密封性和超彈性的“橡膠”碳等新型和高性能亞穩材料。所發現的新型碳和氮化硼材料具有完全自主知識產權,具有重要的應用前景。至今發表SCI論文160余篇,以第一或通訊作者在Nature、Nat Mater、Natl Sci Rev、Nat Commun、Sci Adv、PNAS、PRL、JACS、Nano Lett等期刊上發表56篇;授權美日歐專利17項、中國發明專利16項;以主要完成人獲河北省自然科學一等獎和二等獎。研究成果被Nature、Science、人民日報、新華社、國家自然科學基金委員會等亮點報道和介紹。