近日，国际学术期刊《自然》（《Nature》）刊发了我国郑州大学金刚石材料与器件团队（国家市场监督管理总局技术创新中心）以“Bulk hexagonal diamond”（块状六方金刚石）为题的文章，报道了我国在超硬材料合成与性能评价关键技术领域取得的重要进展。该研究团队成功突破大腔体单轴高压核心技术，精准解析其晶体结构与成键特征，揭示新的相变机制，并系统开展力学性能表征，成功制备出毫米级纯相六方金刚石块材。该成果一举消除困扰国际学界数十年的根本性争议。

研究团队以高定向热解石墨为前驱体，在20000兆帕、1300摄氏度条件下成功制备出毫米尺寸纯相六方金刚石。六方金刚石能否以块体形式稳定存在，长期以来是国际学界关注的重要科学问题。为解决这一问题，团队利用同步辐射X射线衍射、球差校正透射电子显微镜等手段，对其晶体结构和成键特征进行系统表征，结合理论模拟揭示由石墨向六方金刚石转变的路径。研究表明，所制备六方金刚石的维氏硬度和剪切模量均优于传统立方金刚石。

该成果为理解超硬材料在极端条件下的行为建立了新的研究范式，是我国超硬材料基础研究领域取得重要突破的标志性成果。毫米级纯相六方金刚石块材有望应用于新一代超硬刀具与磨料、高功率电子器件及芯片散热等领域，并在深空探测窗口、高超音速飞行器等极端环境领域展现应用潜力，为超硬材料产业技术创新和高端应用发展提供新的材料支撑。