科普:鉆石是世界上最硬的物質?
黃金首飾網導讀: 科普:鉆石是世界上最硬的物質? 這個問題的回答,曾經是是,如今為否。多年來科學家一直在努力尋找硬度堪比乃至超過天然鉆石的材料,并找到了數種,一般都是包含碳、氮與硼等元...
這個問題的回答,曾經是是,如今為否。多年來科學家一直在努力尋找硬度堪比乃至超過天然鉆石的材料,并找到了數種,一般都是包含碳、氮與硼等元素并且結構與鉆石相似的物質,比如碳60、氮化硼等。
鉆石
加州大學洛杉磯分校的一個研究小組曾宣布,他們用硼和錸共同合成了一種化合物,硬到可以刮花鉆石,在切割金屬方面甚至比鉆石好使。“硬物之王”金剛石早就是“盛名之下,其實難符”了。
超硬材料之所以硬,在于它們有著“超級不可壓縮性”,亦即非同一般的抵制外形變化的抗性。對于碳60和氮化硼來說,這種特質來自較短的、嚴格朝一個方向排列的共價鍵結構。必須指出,僅僅不可壓縮還是不夠的,很多金屬本身就具有“不可壓縮性”,卻依然很軟,就因為它們缺乏那種短的共價鍵。能不能想辦法給它們一些短共價鍵呢?
當然可以。比如錸原是一種高密度、低硬度的金屬,把錸和硼一起化合形成二硼化錸后,只能使錸金屬中錸原子的分隔距離增大5%,從而保持了不可壓縮性,同時又加入了短共價鍵。這種材料的另一個值得稱道之處是不需要利用高壓得到,所以,制造起來比較省事。
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