聚合钻石纳米棒
编辑聚钻纳米棒或 ADNR 是金刚石的纳米晶体形式,也称为纳米金刚石或超金刚石。
发现
编辑纳米金刚石或超金刚石是 2003 年由日本的一组研究人员通过压缩石墨制成的,在发表在《自然》杂志上的同一项工作中,它被证明比大块金刚石坚硬得多。 后来它也通过富勒烯的压缩产生,并被证实是已知的最硬和最不易压缩的材料,等温体积模量为 491 吉帕 (GPa),而传统金刚石的模量为 442–446 GPa; 这些结果是从 X 射线衍射数据推断出来的,这也表明 ADNR 的密度比普通钻石高 0.3%。 同一组后来将 ADNR 描述为具有与天然金刚石相当的硬度和杨氏模量,但具有“卓越的耐磨性”。
硬度
编辑<111> 当用纳米金刚石尖端刮擦时,纯金刚石表面(垂直于立方体的xxx对角线)的硬度值为 167±6 GPa,而当用纳米金刚石尖端测试时,纳米金刚石样品本身的硬度值为 310 GPa。 然而,由于开裂,该测试仅适用于由比被测样品更硬的材料制成的尖端。 这意味着纳米金刚石的真实值可能低于 310 GPa。 由于其硬度,超级金刚石的莫氏矿物硬度可能超过 10。
综合
编辑ADNR(超金刚石/纳米金刚石)是通过两种有些相似的方法之一压缩富勒体粉末(同素异形碳富勒烯的一种固体形式)而制成的。 一个使用金刚石压砧并在不加热细胞的情况下施加约 37 GPa 的压力。 在另一种方法中,将富勒体压缩至较低压力 (2–20 GPa),然后加热至 300 至 2,500 K(27 至 2,227 °C)范围内的温度。
研究人员在 1990 年代报告了现在看来可能是纳米金刚石的极端硬度。 该材料是一系列相互连接的金刚石纳米棒,直径在 5 到 20 纳米之间,每个长度约为 1 微米。
纳米金刚石聚集体约。 1 毫米的大小也在自然界中形成,由石墨经陨石撞击形成,例如俄罗斯西伯利亚的 Popigai 撞击结构。
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