聚合钻石纳米棒硬度是310GPa 世界上最硬的物质是什么

聚合钻石纳米棒硬度是310 GPa 。聚合钻石纳米棒(英文:Aggregated diamond nanorods , 又称钻石纳米棒聚合体 , 通称ADNR) , 是一种纳米级晶型钻石 , 又称纳米钻石 。碳纳米棒(英文:Carbon Nanotube , 简称CNT)要在1991年1月由日本筑波NEC实验室的科学家饭岛澄男应用高分辨透射电子显微镜从电孤法制造的碳纤维中发现的聚合钻石纳米棒是于2003年由石墨的缩小制得的 , 也就是那次发现它比一般的钻石要硬的多 , 这使得它变成已知最硬的材料 。之后 , 富勒烯的缩小也制患上这些物质 , 并确认这是已知最硬和较难缩小的材料 , 等温容积弹性模具为491GPa , 而一般钻石的模量为442–446 GPa;这些信息是以X射线衍射数据中得出的 , 并说明聚合钻石纳米棒的密度比一般钻石高0.3% 。同一个研究小组后来说:“聚合钻石纳米棒的硬度和杨氏模量与天然钻石非常 , 但具备更优的耐磨性 。”

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聚合钻石纳米棒是于2003年由石墨的缩小制得的 , 也就是那次发现它比一般的钻石要硬的多 ,  这使得它变成已知最硬的材料 。纯钻石的<111>晶面(垂直在正方体对角的平面)用纳米钻石刻画检测时的硬度为167±6 GPa , 而纳米钻石试品自身用纳米钻石刻画测试时硬度达到310GPa 。但是 , 这类检测只在刻画工具比测试样品更硬时才能得到正确结论 。换句话说 , 纳米钻石的实际硬度可能略低于310 GPa 。聚合钻石纳米棒可由缩小富勒体(英文:fullerite , 富勒烯的一种固体方式)粉末制取 , 与上文上述方式有些类似 。一种方法用了金钢石压腔 , 在不加热的情形下并对增加大概37GPa压力 。另一种方法是 , 将富勒体先用较小的压力(2–20GPa)缩小 , 随后加热到300–2500 K温度 。聚合钻石纳米棒的极高硬度可能在上世纪90时代就有学者报导 。这些材料是一系列相连接的钻石纳米棒所组成 , 各纳米棒直径为5至20纳米 , 长短约为1μm 。
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碳纳米管要在1991年1月由日本筑波NEC实验室的科学家饭岛澄男应用高分辨透射电子显微镜从电孤法制造的碳纤维中发现的 。它是一种管形的碳分子 , 管上每个碳原子采用sp2杂化 , 彼此之间以碳-碳σ键结合起来 , 产生由六边形组成的蜂窝状结构做为碳纳米管框架 。每个碳原子上未参加杂化的一对p电子彼此之间产生超越全部碳纳米管共轭π电子云 。依照管子的层数不同 , 分成单壁碳纳米管跟多壁碳纳米管 。管子的半经方位十分细 , 仅有纳米尺寸 , 几万根碳纳米管并下去也只有一根发丝宽 , 碳纳米管名字也由此而成 。但在径向则可将近数十到百余μm 。富勒烯(英文Fullerene)是一种完全由碳组成的空心分子样子呈球形、椭球型、柱形或管形 。富勒烯结构类型与石墨很相似 , 石墨是由六元环组成的石墨烯层沉积成的 , 而富勒烯不但带有六元环也有五元环 , 偶尔也有七元环 。钻石(古希腊?δ?μα?;法语、德文:Diamant;英语:) , 化学和工业中称为金钢石 。钻石是碳元素组成的无色晶体 , 为目前已知当然存有的最硬物质 。莫氏硬度 , 是一种运用矿物的相对刻画硬度区划矿物硬度的要求 , 该标准是德国矿物学者腓特烈·摩斯(德语:Friedrich Mohs)于1812年提出的 。莫氏硬度规范将十种普遍矿物的硬度依照由小到大分成十级 , 即(1)滑石(2)石膏(3)方解石(4)萤石(5)磷灰石(6)正长石(7)石(8)黄(9)钢玉(10)金钢石 。实际鉴定方法是 , 在不明硬度的矿物上选中一个光滑面 , 用以上已知矿物的一种进行刻画 , 假如不明矿物表面出现刮痕 , 则表明不明矿物的硬度低于已知矿物;若已知矿物表面出现刮痕 , 则表明不明矿物的硬度超过已知矿物 。这般先后实验 , 即可得到不明矿物的相对硬度 。若某类矿物的硬度在二种规范矿物中间 , 则会用.5表明 , 比如黄铁矿的莫氏硬度为6.5 。
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【聚合钻石纳米棒硬度是310GPa 世界上最硬的物质是什么】