納米立方氮化硼：硬度超越鉆石的新寵兒
2013-03-27
jie2056
據(jù)美國一家雜志報道，鉆石已不再是世界上最堅硬的材料，2013年1月份出版的《自然》雜志撰文公布一種最新材料已超越了鉆石的硬度。
來自芝加哥大學等多所高?？茖W家組建的一支研究小組指出，超硬材料立方氮化硼是將氮化硼微粒壓縮成一種超堅硬物質(zhì)形式?？茖W家測試結(jié)果顯示，這種透明的材料甚至超越了鉆石的硬度，其維氏硬度達到108GPa，而合成鉆石的維氏硬度為100GPa，并且該材料是目前商用立方氮化硼硬度的兩倍。
這種材料的最大秘密在于納米結(jié)構(gòu)，研究人員開始使用類似洋蔥結(jié)構(gòu)的氮化硼微粒在1800攝氏度高溫下壓縮至15GPa，大約承受汽車輪胎壓力值的68000倍，這種晶體材料將重組，形成納米結(jié)構(gòu)。
在納米晶體結(jié)構(gòu)下，鄰近的原子共享一個邊界，這就像是一些公寓住宅。為了使這種材料變得更加堅硬，科學家降低了這些微粒的體積，從而使它變得更加堅硬，無法被刺穿。據(jù)田永軍解釋稱，這種納米結(jié)構(gòu)可以使物質(zhì)變得更堅硬，難以被刺穿，對于氮化硼而言，維持特征強度的平均尺寸是4納米，但相應的結(jié)果立方氮化硼在高溫環(huán)境下非常穩(wěn)定。
未來這種超硬材料與當前商用較低硬度的立方氮化硼價格相當，或許將來可用于機械加工、碾磨、鉆探、切削工具，以及用于制造科學儀器。
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