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中國成功研制新超硬材料,硬度兩倍于 金剛石!

2014-08-21 1153

金(jin)剛(gang)(gang)石一向被公(gong)認為自然界中最硬(ying)的(de)(de)(de)材料(liao),但由于熱穩定(ding)性(xing)差,致使(shi)其(qi)在切(qie)開、鉆孔等方(fang)面的(de)(de)(de)運用(yong)受限。1955年美國(guo)通用(yong)電氣公(gong)司運用(yong)高溫高壓(ya)技能在實(shi)驗(yan)室(shi)構(gou)成(cheng)人工金(jin)剛(gang)(gang)石單(dan)晶后,構(gou)成(cheng)出(chu)比 金(jin)剛(gang)(gang)石更硬(ying)的(de)(de)(de)材料(liao)成(cheng)為科學界和(he)產業界的(de)(de)(de)一同愿(yuan)望。2013年,田(tian)永君團隊首(shou)要運用(yong)洋蔥結構(gou)氮化(hua)硼(peng)(peng)前驅物在高壓(ya)下成(cheng)功地構(gou)成(cheng)出(chu)納米孿晶結構(gou)立方(fang)氮化(hua)硼(peng)(peng),其(qi)硬(ying)度超(chao)過(guo)了人工金(jin)剛(gang)(gang)石單(dan)晶。該研討(tao)通過(guo)人工構(gou)成(cheng)方(fang)式取得了硬(ying)度超(chao)過(guo)金(jin)剛(gang)(gang)石單(dan)晶的(de)(de)(de)立方(fang)氮化(hua)硼(peng)(peng)材料(liao),突(tu)破了我們對(dui)材料(liao)硬(ying)化(hua)機制的(de)(de)(de)傳(chuan)統曉得,找(zhao)到了一種(zhong)構(gou)成(cheng)高功用(yong)超(chao)硬(ying)材料(liao)的(de)(de)(de)全新(xin)路徑。


到(dao)目前為止(zhi),通過(guo)石(shi)(shi)墨、非晶碳(tan)(tan)、玻璃碳(tan)(tan)和碳(tan)(tan)60等碳(tan)(tan)前驅體的高壓(ya)相變還不(bu)能(neng)取得納(na)米(mi)(mi)(mi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)晶結(jie)(jie)構(gou)金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)。為此,初(chu)步研討(tao)洋(yang)蔥(cong)(cong)碳(tan)(tan)在高溫高壓(ya)下的相變進程。在較(jiao)低溫度下,洋(yang)蔥(cong)(cong)碳(tan)(tan)在構(gou)成納(na)米(mi)(mi)(mi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)晶結(jie)(jie)構(gou)立(li)方金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)的一同(tong),還共(gong)生出(chu)一種單斜結(jie)(jie)構(gou)的金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi);在較(jiao)高溫度下,碳(tan)(tan)洋(yang)蔥(cong)(cong)改變成了單相的納(na)米(mi)(mi)(mi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)晶結(jie)(jie)構(gou)金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi),孿(luan)(luan)(luan)(luan)晶的均勻厚度小到(dao)5納(na)米(mi)(mi)(mi)。這(zhe)種納(na)米(mi)(mi)(mi)孿(luan)(luan)(luan)(luan)晶金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)具(ju)有(you)從未有(you)過(guo)的硬度和穩定性。這(zhe)一研討(tao)成果將在制造一起功用的新材料領域具(ju)有(you)廣大(da)遠景。

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