纳米结构超硬材料研究集中在两方面：一是在微观层面上理解硬度并用第一性原理可计算的参量建立硬度模型，指导新型超硬晶体的设计或预测。二是合成综合性能（硬度、断裂韧性和热稳定性）优异的多晶超硬材料，目标是获得比天然金刚石更硬的块材。报告将讨论共价晶体的微观硬度模型和多晶硬化模型。进而讨论获得高性能超硬材料的纳米孪晶化策略，尤其是纳米孪晶cBN和金刚石。报告最后将讨论超硬材料研究的挑战和未来的发展方向。