科学|七夕节最“硬核”礼物：厦大物理系新生的钻戒，莫桑石是啥东西？( 二 )
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人造钻石的“一波三折”
相对于碳化硅 ， 钻石制造难度完全不在同一个级别 ， 钻石的人工制造一直到1940年代才提出用CVD气相沉积和HPHT高压法生产钻石 ， 到1953年左右才有所突破！两种方法难度都比较大 ， 尽管已经人工生产 ， 但它的价格比起碳化硅来 ， 仍然非常高 ， 不过比天然钻石 ， 那是要便宜很多了（天然钻石的1/10）！
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气相沉积法制造钻石
材料学在科学上的意义！
厦大物理系给新生赠送莫桑石钻戒 ， 其实挺有意义 ， 首先就是材料科学的一课 ， 将物理系这个干巴巴的科系和七夕节的“钻戒”联系在了一起 ， 让新生物理对于应用科学领域的用途有了非常直观的认识 ， 一个小小的礼物 ， 直接让他们建立起对这门学科的兴趣！
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一般材料学一级学科的名称是Materials Science and Engineering ， 翻译成中文也就是材料科学与工程 ， 有科学俩字在内 ， 那一般就是高大上的玩意儿 ， 其实也没错 ， 材料学和人类基础科学与工程技术进步简直就帮助太多了！
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比如现代航空发动机的叶片 ， 从发动机前端到后端 ， 工作环境从大气环境到超高温一千多度 ， 而且还要保持数万转的速度且强度不变 ， 这是何等变态的材料？但如此难以制造的东西 ， 材料学解决了！比如2018年中科院沈阳金属研究所攻克的航空发动机单晶高温合金叶片铸造技术 ， 不仅解决了中国多种单晶叶片从无到有的问题 ， 还大幅提升了国内单晶叶片的合格率 ， 推动中国在单晶叶片铸造技术领域达到国际领先水平 。
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全球最先进的航空发动机燃气涡轮 ， 也就是发动机的心脏部位 ， 采用的都是空心单晶叶片 ， 每片空心叶片所受的离心拉伸应力超过一吨 ， 据说此技术还能被应用与WS15发动机！
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除了这个发动机人人都知道外 ， 在纳米材料、新能源材料、生态环境材料都无法离开材料这门学科 ， 比如碳纳米管的制取 ， 石墨烯电极的制备 ， 超结构材料的制造 ， 生物医学材料各种催化剂材料等等 ， 这个行业基本就是一个点石成金的“炼金术士”！
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但是学材料也要耐得住寂寞 ， 因为材料很多时候就和各种钢铁打交道 ， 比如铁碳合金、相图金相以及铸造焊接成型等等 ， 似乎有些偏离材料的门道 ， 但这些都是基础 ， 往后会越来越深入 ， 材料学 ， 本科只是学个基础 ， 博士刚刚起步 ， 各位大佬们 ， 慢慢学 ， 拯救地球要靠各位了！
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