SiC廣泛應(yīng)用于苛刻環(huán)境和極端條件下，尤其對于航空、航天、核能等領(lǐng)域的高性能裝備和器件，斷裂表面的愈合功能對于這些高性能裝備和器件避免災(zāi)難性后果具有極其重要的作用。采用TEM原位納米力學(xué)方法，將SiC拉斷，關(guān)閉電子束，在真空條件下用原位TEM觀察到了SiC斷裂表面的重新鍵合和層錯的自匹配現(xiàn)象。在斷裂的晶體碳化硅表面，發(fā)生了部分晶體重結(jié)晶和層錯的自匹配，愈合后斷裂強(qiáng)度為1.7 GPa，恢復(fù)到原單晶的12.9%，實(shí)現(xiàn)了斷裂表面部分愈合。在真空條件下，非晶碳化硅斷裂表面發(fā)生了原子擴(kuò)散和部分重結(jié)晶，斷裂表面愈合后，斷裂強(qiáng)度為6.7 GPa，斷裂強(qiáng)度恢復(fù)到原非晶的67%，實(shí)現(xiàn)了非晶斷裂表面的大部分愈合。結(jié)合分子動力學(xué)模擬，發(fā)現(xiàn)晶體SiC表面重新鍵合過程中，原子對的勢能降低1.33 eV，這種斷裂表面的原子重新鍵合，使得系統(tǒng)朝著能量最低的方向發(fā)展，系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。斷裂表面的愈合功能為高性能SiC器件及裝備的設(shè)計和制造開辟了新的途徑。

　　博士生崔俊峰研制了本工作的新的實(shí)驗(yàn)裝置和新方法，崔俊峰和王博共同發(fā)現(xiàn)了SiC斷裂表面的愈合功能，姜海越完成了分子動力學(xué)模擬。崔俊峰和王博獲得了國家獎學(xué)金。王博在另一項(xiàng)工作中研制了宏-微-納一體化金剛石刀具，形成了納米孿晶化表面制造新方法，揭示了應(yīng)力誘導(dǎo)損傷與單個納米孿晶的作用機(jī)制，發(fā)表于ACS Applied Materials & Interfaces 2017, 9, 29451-29456；王博作為主要參與者研發(fā)了單顆磨粒納米深度超精密磨削新方法，發(fā)表于國際機(jī)械制造領(lǐng)域的權(quán)威期刊CIRP Annals-Manufacturing Technology 2015, 64, 349-352,并獲得了遼寧省優(yōu)秀碩士學(xué)位論文。

　　本工作得到國家自然科學(xué)基金委員會優(yōu)秀青年科學(xué)基金、創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目、教育部首屆青年長江學(xué)者、大連市杰出青年科技人才、大連理工大學(xué)星海杰青、星海青千和遼寧重大裝備制造協(xié)同創(chuàng)新中心等的聯(lián)合資助。