摩擦不只会把碳磨成石墨？中科院报告滑动界面金刚石形成新路线

其他 · 发布 2026-07-10T12:00:00+08:00 · 更新 2026-07-10T12:19:09+08:00

中国科学院 2026 年 7 月 10 日 11:01 在主站发布研究进展，介绍兰州化物所团队如何借助二维限域三明治结构，让摩擦产生的非晶碳磨屑在滑动界面内朝金刚石方向转变，而不是像传统认知那样主要走向石墨化。机构稿称，在 1.08 GPa 初始接触压力下已经观察到金刚石形成，压力提高到 1.40 GPa 时非晶碳向金刚石的转化率约升至 38.5%。这更像是在改写摩擦界面的相变条件，对耐磨涂层和极端机械部件有启发，但还不是能直接低成本磨出工业金刚石的制造工艺。

这条进展最吸引人的地方，在于它挑战了一个很稳固的经验判断：碳材料在摩擦里通常更容易往石墨那边走，而不是往更硬、更致密的金刚石那边走。对工程界来说，这不只是材料教科书上的分相问题，还关系到磨损、寿命和极端工况下的表面失效会不会出现新的控制手段。

中科院主站 11:01 发布的机构稿把关键思路说得比较具体。兰州化物所团队不是简单提高压力，而是利用二维材料摩擦时容易层层堆叠的特性，把非晶碳磨屑包进夹层里，做出一个类似三明治的限域空间。这个空间一边抑制热量和碳原子向外逃逸，一边提供更像模板的有序界面，让摩擦区从容易石墨化的环境，转向更利于金刚石化的动力学条件。

机构稿给出的数字也说明这不是一句概念宣传。团队称，在 1.08 GPa 初始接触压力下已经实现摩擦界面金刚石形成；当压力提高到 1.40 GPa 时，非晶碳向金刚石的转化率约为 38.5%。这意味着他们看到的不是偶然出现的一两个硬颗粒，而是在一定条件下可以重复推动相变方向。对做超润滑、耐磨薄膜、微机电器件表面设计的人来说，这类结果值得继续盯。

但它离工业制造还很远。这里发生的是摩擦界面里的局部相变，不是把普通机械摩擦直接变成低成本金刚石生产线。机构稿同时提到，最终产物是非晶碳、石墨烯、非晶金刚石、金刚石等多种形态共存的复合体，说明体系还远没有收敛到单一、稳定、可大规模控制的材料输出。

更重要的边界是时间线：底层论文和兰州分院研究所稿都早于本小时公开，本轮新增点是中国科学院主站在 11:01 把这项结果推到更高可见度的官方窗口。后面更值得看的不是标题本身，而是团队能否把触发条件放宽、把转化率继续提高，并证明这种界面金刚石化确实能稳定改善真实器件的寿命和摩擦性能。

信息来源

• 中国科学院科研进展页
• 中国科学院兰州分院稿
• Advanced Materials 论文页

可信度说明

一手信号来自中国科学院科研进展页 11:01 发稿，正文还能与兰州分院 2026-06-30 的研究所稿及 Advanced Materials 论文题名互相印证。本文把本小时新增理解为中科院主站的官方汇总发稿，不把更早的论文或分院稿时间改写成本小时突破。