有比鑽石更硬的東西嗎?
沒有
在科學上鑽石仍是最堅硬的物質,但一羣美國研究者表示他們已經制造出了一種包含了碳氮結晶的合成材料,科學家認爲它大有希望成爲最堅硬的物質。
關於超硬材料的研究最早開始於20世紀80年代末,當時一個美國科學家提出了一個計算物體硬度的公式。這個公式顯示β-C3N4應該比其他東西要硬一些。
非結晶碳氮這種藍灰色物質能被輕易地在實驗室製造出來,但科學技術已證明得到超硬晶體是極爲困難的。研究者輪流將碳氮和鈦氮薄層置於室溫下,用一個叫做“磁控濺射”的方法將氣體分子向固體目標射擊。氣體分子會除去目標物表面的原子,與它們發生化學結合,再從那裏反射回來並沉澱在附近的表面上。研究小組決定將氮分子發射到一個一半塗碳另一半塗鈦的目標物上,因此當目標物旋轉時氮原子被交替擊在兩種物料上,並在一個緊靠目標物的表面上產生了連續的碳氮層和鈦氮層。鈦氮和非結晶碳氮都是堅硬的物質,而淡桃紅色的合成材料的硬度是其中任何一個的兩倍。但是,它仍然沒有鑽石那麼硬。
不過,研究仍在繼續,因爲那些比鑽石更硬(也更便宜)的東西將會有一個廣闊的利用空間。超硬材料可以用來切割鋼鐵,這是鑽石不能做到的,因爲鑽石受熱後會燃燒起來。
同樣的,我們也不可能在金屬上塗上一層鑽石層。如果在齒輪和軸承這些機械結構上塗上一層β-C3N4,它們將會比普通部件的使用壽命更長。另外還可以在液體潤滑劑不適用的設備上使用。一層薄薄的β-C3N4也可以用來保護電腦光盤的表面。
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