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外媒:中国研究人员制造出世界最硬金刚石

2014-06-13 11:43:00 来源:参考消息网 责任编辑:王敏

核心提示:新金刚石起始氧化温度比天然钻石提高200℃。

参考消息网6月13日报道 据西班牙《阿贝赛报》网站6月11日报道,金刚石坚硬耐磨,闪亮耀眼,是永久承诺的经典象征。在应用领域,很久之前金刚石就用来切割、钻孔和磨削其他材料,但由于它的热稳定性差,金刚石在这方面的应用受到限制。金刚石的这个特性对打造订婚戒指来说可能无所谓,但对工业领域影响重大。

正因如此,中国河北燕山大学的研究人员试图制造世界上最坚硬的人造金刚石。据《自然》杂志介绍,他们已做到了这一点,制造出机械和耐热性能无比优良、硬度高于天然金刚石的人造金刚石。

古埃及人或许是最早在工具中使用金刚石的人。虽然没有确凿的证据,但用金刚石来穿透岩石确实在18世纪就有了记录。在钻探工业和石油勘探活动中,人们需要强硬耐磨损的钻头,于是在上世纪80年代合成了一种超硬材料,由金属钴和金刚石粒子组成。

但这种材料的主要缺点是它在700℃左右就会开始氧化,导致处于高温之下的金刚石工具出现严重磨损。虽然通过缩减晶粒体积来提高金刚石硬度的努力获得了成功,但代价是它的热稳定性变得更差了。

燕山大学研究人员表示,他们通过合成纳米孪晶结构的金刚石解决了这一问题。研究人员利用碳纳米颗粒并采用高温高压技术,合成孪晶平均厚度只有大约5纳米的金刚石,这是金刚石从未达到的最微小的结构。

这种新金刚石不仅硬度增强,而且起始氧化温度也比天然钻石提高200℃,研究人员相信,他们的成果能够用于制造性能独特的新材料。

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