中国成功研制新超硬材料,硬度两倍于 金刚石!

2014-08-21 759

金刚石一向被公认为自然界中最硬的材料,但由于热稳定性差,致使其在切开、钻孔等方面的运用受限。1955年美国通用电气公司运用高温高压技能在实验室构成人工金刚石单晶后,构成出比 金刚石更硬的材料成为科学界和产业界的一同愿望。2013年,田永君团队首要运用洋葱结构氮化硼前驱物在高压下成功地构成出纳米孪晶结构立方氮化硼,其硬度超过了人工金刚石单晶。该研讨通过人工构成方式取得了硬度超过金刚石单晶的立方氮化硼材料,突破了我们对材料硬化机制的传统晓得,找到了一种构成高功用超硬材料的全新路径。


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取得纳米孪晶结构金刚石。为此,初步研讨洋葱碳在高温高压下的相变进程。在较低温度下,洋葱碳在构成纳米孪晶结构立方金刚石的一同,还共生出一种单斜结构的金刚石;在较高温度下,碳洋葱改变成了单相的纳米孪晶结构金刚石,孪晶的均匀厚度小到5纳米。这种纳米孪晶金刚石具有从未有过的硬度和稳定性。这一研讨成果将在制造一起功用的新材料领域具有广大远景。

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