地球上最硬的材料是什么,有哪些物质比钻石还硬?

地球上最硬的材料是什么,有哪些物质比钻石还硬?,第1张

过去我们不断以为钻石是世界上最硬的物质。但这个事真实2009年就曾经被推翻。科学家们研制出了两种硬度超越钻石的物质,即纤锌矿型氮化硼和蓝丝黛尔石(也叫六方金刚石、六方碳)。这两种物质的压入硬度分别比钻石高18%和58%。遗憾的是,这两种物质十分稀有而且不太稳定。在2013年,又一种超硬资料呈现,它就是超硬纳米孪晶立方氮化硼。

地球上的金刚石,它比黄金还要宝贵,它用于精细机床,特殊部卫的钻头,它通体透明,经过打磨,它是地球上最奢华的装饰品,普通人是用不起的。当然或许还有比金刚石更硬的物质我们还没有发现,或许未来科学兴旺了,人类能够制造愈加坚硬的合金刚。还有一种公认的很硬的资料就是石墨烯,但石墨烯是一种纳米资料,而且是一种二维资料。石墨烯是一种二维资料,一层一层叠起来,就是石墨。石墨自身的硬度不大,摩氏硬度1。但二维的石墨烯硬度就了不得了,是已知强度最高的资料之一。但由于它是二维资料,其实和三维的钻石可比性不那么大。

由于钻石贵原本也不只是由于它够硬而已,还由于它们是在自然环境中历经长远的时间构成的啊,纯自然的美丽自身就意义特殊~加上开采不易,当然会构成市场,并且物以稀为贵了。莫式硬度100 其他的人要超硬陶瓷,比方氮化硼陶瓷,硬度应该95以上。至于石墨烯,在微观分子上,倒是蛮硬的。做一大块石墨烯,硬度就低的不幸了。

但是科学是不时开展的。没有一个科学理论规则了说资料的硬度有上限之类的说法。随着科学技术的不时进步,我们在将来仍将有可能继续发现一些新的具有奇特性质的资料。我们的三观也要做好随时被刷新的可能。

莫桑石与钻石鉴别:

1、比重:莫桑石比钻石轻,即它们的比重不同,钻石的比重为352,而莫桑石的比重仅322。对未镶嵌的材料,用甲基碘比重液(比重332)很容易将两者区分。

2、硬度:莫桑石的硬度小于钻石,因此用钻石硬度计在莫桑石表面作刻划试验会留下划痕,而刻划计不会在钻石表面留下划痕。

3、导电性:据GIA的报告,80%的莫桑石均为电导体(天然钻石中仅蓝色、蓝灰色IIb型钻石具导电性)。常见的白/浅**系钻石是不导电的,因此可用电导仪或者莫桑仪鉴别钻石与莫桑石。

4、折光率:莫桑石的折光率与钻石不同,莫桑石的反光特征也不同于钻石,有经验的钻石鉴定人员可将二者区分;此外,莫桑石具双折射,因此仔细观察不难看出莫桑石棱线及底尖的重影,此时变换观察角度,重影仍会出现。

5、二轴光特性:由于莫桑石的二轴光性特征,其重影特征的观察取决于观察的角度,当从台面主刻面观察重影均较明显,尽管台面垂直莫桑石晶轴c轴时会减小重影效果,聚焦于底尖仍能看到台面及冠部刻面的反射重影,这种特点与单折射的钻石的冠部反射完全不同。

6、抛光纹:莫桑石的腰部抛光纹相互平行,这与钻石完全不同。而且由于不同方向的差异,钻石抛磨过程中要不断调整抛光方向,而莫桑石可沿同一方向抛光。这一点在相邻刻面间尤为明显。

7、切割:大多数已切割的莫桑石其棱线均较为圆钝,这与具尖锐棱线的钻石完全不同。

8、内含物:钻石的内含物与莫桑石内含物不同。所有鉴定过的莫桑石中都有一些内含物,它们呈针状平行排列。一些莫桑石内可见细的平行排列的反射线。

9、颜色:莫桑石因2015年推出了与钻石同步的DF级别颜色,因此两者难以从颜色上区分。

大家都知道,就目前而言,地球上最硬的物质是钻石,可是最近现在发现了比钻石更硬的物质。 美国哥伦比亚大学两名华裔科学家最近研究发现,铅笔石墨中,一种叫做石墨烯的二氧化碳原子晶体,竟然比钻石还坚硬,强度比目前世界上最好的钢材还要高上100倍,这种物质可以用来开发制造出纸片一般薄的超轻型飞机的材料,制造出超坚韧的防弹衣。

在科学上钻石仍是最坚硬的物质,但一群美国研究者表示他们已经制造出了一种包含了碳氮结晶的合成材料,科学家认为它大有希望成为 更坚硬的物质。

关于超硬材料的研究最早开始于1980年末,当时一个美国科学家提出了 一个计算物体硬度的公式。这个公式显示P —C3N4应该比其他东西要硬一些。

非结晶碳氮这种蓝灰色物质能被轻易地在实验室制造出来,但科学 技术已证明得到超硬晶体是极为困难的。研究者轮流将碳氮和钛氮薄层 置于室温下,用一个叫做“磁控溅射”的方法将气体分子向固体目标射 击。气体分子会除去目标物表面的原子,与它们发生化学结合,再从那 里反射回来并沉淀在附近的表面上。

研究小组决定将氮分子发射到一个 一半涂碳另一半涂钛的目标物上,因此当目标物旋转时氮原子被交替击 在两种物料上,并在一个紧靠目标物的表面上产生了连续的碳氮层和钛 氮层。钛氮和非结晶碳氮都是坚硬的物质,而淡桃红色的合成材料的硬 度是其中任何一个的两倍。

但是,它仍然没有钻石那么硬。

不过,研究仍在继续,因为那些比钻石更硬(也更便宜)的东西将 会有一个广阔的利用空间。超硬材料可以用来切割钢铁,这是钻石不能 做到的,因为钻石受热后会燃烧起来。同样的我们也不可能在金属上涂 上一层钻石层。如果在齿轮和轴承这些机械结构上涂上一层P -C3N4,它 们将会比普通部件的使用寿命更长。

另外还可以在液体润滑剂不适用的 设备上使用。一层薄薄的P -c3N4也可以用来保护电脑光盘的表面。

这个物质叫做“碳化硼”。

“碳化硼”拥有着纳米结构,层层叠叠而成,而形成它自然界的温度也必须达到1800摄氏度,68000个大气压,所以说,这种结构是非常难得的。

“立方体碳化硼”形成之后,硬度达到了108G帕,而钻石的则为100G帕。目前,“立方体碳化硼”已经广泛应用于机械、钻研、研磨等方面。

相关知识:

比钻石更硬的矿物还有碳炔。碳炔是由奥地利科学家制作出来的,由很多碳分子不规则组成的,但是因为该物质及其不稳定,所以是很难制作出来的。经研究证明,碳原子合成之后,硬度是钻石的40倍,是氮化硼的两倍,它是可以用来制作超硬的物质的。

轮谁估计都想不到,铅笔里面也包含着比钻石更加坚硬的物质,那就是石墨烯了。而石墨烯由六边形的碳原子规则的组成,极富稳定性。

它比钻石更硬,比钢铁材料硬度还要强一百倍。目前,用石墨烯可以制造出很多的新兴材料,比如用它制作出来的飞机和纸一样轻薄,还可以用来制作超薄的防弹衣等。

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