化工资讯网整理编辑：在燕山大学教授田永君团队与吉林大学教授马琰铭和美国芝加哥大学教授王雁宾的联合研究下，继2013年合成出极硬纳米孪晶立方氮化硼之后再次取得了历史性突破，科研人员在高温高压的条件下成功地合成出硬度是天然金刚石两倍的纳米孪晶结构金刚石块材。在6月12日，研究成果在《自然》上发表。

天然金刚石一直被公认为自然界中最硬的材料。1955年美国通用电气公司利用高温高压技术在实验室合成人造金刚石单晶后，合成出比天然金刚石更硬的新材料就成为科学界和产业界的共同梦想。2013年，田永君团队首先利用洋葱结构氮化硼前驱物在高压下成功地合成出纳米孪晶结构立方氮化硼，其硬度超过了人造金刚石单晶。

到目前为止，通过石墨、非晶碳、玻璃碳和碳60等碳前驱体的高压相变还不能获得纳米孪晶结构金刚石。为此，田永君团队及其合作者开始研究洋葱碳在高温高压下的相变过程。在较低温度下洋葱碳在形成纳米孪晶结构立方金刚石的同时还共生出一种单斜结构的金刚石；在较高温度下，碳洋葱转变成了单相的纳米孪晶结构金刚石，孪晶的平均厚度小到5纳米。

这种纳米孪晶金刚石有着前所未有的硬度和稳定性：维氏硬度大约是天然金刚石的两倍，该材料在空气中的起始氧化温度比天然金刚石还要高出200摄氏度以上。