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科普:钻石是世界上最硬的物质?

发布日期:2020-07-08 16:27 作者:18新利体育

  原标题:科普:钻石是世界上最硬的物质? 这个问题的回答,曾经是是,如今为否。多年来科学家一直在努力寻找硬度堪比乃至超过天然钻石的材料,并找到了数种,一般都是包含碳、氮与硼等元素并且结构与钻石相似的物质,比如碳60、氮化硼等。 加州大学洛杉矶分校的一个研

  原标题:科普:钻石是世界上最硬的物质?这个问题的回答,曾经是是,如今为否。多年来科学家一直在努力寻找硬度堪比乃至超过天然钻石的材料,并找到了数种,一般都是包含碳、氮与硼等元素并且结构与钻石相似的物质,比如碳60、氮化硼等。

  加州大学洛杉矶分校的一个研究小组曾宣布,他们用硼和铼共同合成了一种化合物,硬到可以刮花钻石,在切割金属方面甚至比钻石好使。“硬物之王”金刚石早就是“盛名之下,其实难符”了。超硬材料之所以硬,在于它们有着“超级不可压缩性”,亦即非同一般的抵制外形变化的抗性。对于碳60和氮化硼来说,这种特质来自较短的、严格朝一个方向排列的共价键结构。必须指出,仅仅不可压缩还是不够的,很多金属本身就具有“不可压缩性”,却依然很软,就因为它们缺乏那种短的共价键。能不能想办法给它们一些短共价键呢?当然可以。比如铼原是一种高密度、低硬度的金属,把铼和硼一起化合形成二硼化铼后,只能使铼金属中铼原子的分隔距离增大5%,从而保持了不可压缩性,同时又加入了短共价键。这种材料的另一个值得称道之处是不需要利用高压得到,所以,制造起来比较省事。

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