聚合鉆石納米棒
編輯聚鉆納米棒或 ADNR 是金剛石的納米晶體形式,也稱為納米金剛石或超金剛石。
發現
編輯納米金剛石或超金剛石是 2003 年由日本的一組研究人員通過壓縮石墨制成的,在發表在《自然》雜志上的同一項工作中,它被證明比大塊金剛石堅硬得多。 后來它也通過富勒烯的壓縮產生,并被證實是已知的最硬和最不易壓縮的材料,等溫體積模量為 491 吉帕 (GPa),而傳統金剛石的模量為 442–446 GPa; 這些結果是從 X 射線衍射數據推斷出來的,這也表明 ADNR 的密度比普通鉆石高 0.3%。 同一組后來將 ADNR 描述為具有與天然金剛石相當的硬度和楊氏模量,但具有“卓越的耐磨性”。
硬度
編輯<111> 當用納米金剛石尖端刮擦時,純金剛石表面(垂直于立方體的xxx對角線)的硬度值為 167±6 GPa,而當用納米金剛石尖端測試時,納米金剛石樣品本身的硬度值為 310 GPa。 然而,由于開裂,該測試僅適用于由比被測樣品更硬的材料制成的尖端。 這意味著納米金剛石的真實值可能低于 310 GPa。 由于其硬度,超級金剛石的莫氏礦物硬度可能超過 10。
綜合
編輯ADNR(超金剛石/納米金剛石)是通過兩種有些相似的方法之一壓縮富勒體粉末(同素異形碳富勒烯的一種固體形式)而制成的。 一個使用金剛石壓砧并在不加熱細胞的情況下施加約 37 GPa 的壓力。 在另一種方法中,將富勒體壓縮至較低壓力 (2–20 GPa),然后加熱至 300 至 2,500 K(27 至 2,227 °C)范圍內的溫度。
研究人員在 1990 年代報告了現在看來可能是納米金剛石的極端硬度。 該材料是一系列相互連接的金剛石納米棒,直徑在 5 到 20 納米之間,每個長度約為 1 微米。
納米金剛石聚集體約。 1 毫米的大小也在自然界中形成,由石墨經隕石撞擊形成,例如俄羅斯西伯利亞的 Popigai 撞擊結構。
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