Zespół badawczy z chińskich uniwersytetów Jilin University i Sun Yat-sen University z sukcesem zsyntetyzował w laboratorium ultratwardy, wysokiej jakości „superdiament”, którego wytrzymałość jest o około 40% większa niż naturalnego diamentu, a dodatkowo wykazuje on wyjątkową stabilność termiczną. To przełomowe osiągnięcie zostało opublikowane na początku tego miesiąca w prestiżowym międzynarodowym czasopiśmie „Nature Materials”.
Spis treści:
Diament Heksagonalny: Inspiracja z Kosmosu
Tradycyjne diamenty mają zazwyczaj strukturę krystaliczną sześcienną, ale tym razem naukowcy zsyntetyzowali „diament heksagonalny” (znany również jako lonsdaleit), który ma strukturę sieci heksagonalnej. Ten rodzaj diamentu jest niezwykle rzadki w naturze. Po raz pierwszy został odkryty w 1967 roku w meteorycie, który spadł na Ziemię w Arizonie w USA – meteorycie, który utworzył krater Barringera. Wówczas naukowcy przypuszczali, że to ekstremalnie wysokie ciśnienie i temperatura generowane przez uderzenie meteorytu przekształciły grafit w ten diament heksagonalny, który zachowuje heksagonalną strukturę sieci grafitu.
Jednakże te naturalne diamenty heksagonalne są niezwykle rzadkie i mikroskopijne, dlatego przez długi czas nie można było ich efektywnie wykorzystać. W przeszłości podejmowano również próby ich syntezy w laboratorium, ale przypadki sukcesu były nieliczne, a jakość niestabilna.
Odblokowanie Ścieżki Konwersji Grafitu: Faza Postgraficzna i Ekstremalne Warunki
Kluczem do sukcesu chińskich badaczy było odkrycie, że grafit pod ekstremalnie wysokim ciśnieniem tworzy nową strukturę zwaną „fazą postgraficzną” (post-graphite phase). W tym stanie, podgrzewanie i kompresja pod bardzo wysokim ciśnieniem sprawiają, że grafit przekształca się w dobrze skrystalizowany, niemal czysty diament heksagonalny.
Eksperymenty wykazały, że ten sztucznie zsyntetyzowany diament heksagonalny może wytrzymać ciśnienie do 155 GPa, a jego stabilność termiczna wynosi do 1100 stopni Celsjusza, co znacznie przewyższa diament naturalny (około 100 GPa i 700 ℃). Jego właściwości fizyczne są również znacznie lepsze niż w przypadku tradycyjnych nanodiamentów o rozmiarze mniejszym niż 100 nanometrów.
Zastosowania Przemysłowe i Perspektywy na Przyszłość
Zespół badawczy wskazuje, że ten ultratwardy materiał ma ogromny potencjał zastosowań w dziedzinach takich jak obróbka wysokowytrzymałościowa, precyzyjne wiercenie, narzędzia tnące. Ponadto, badania amerykańskie również potwierdzają, że diament heksagonalny może być twardszy niż diament sześcienny, co dodatkowo zwiększa jego wartość w przemyśle zaawansowanych technologii.
Oprócz zastosowań przemysłowych, niektórzy naukowcy wspominają, że diament heksagonalny może w przyszłości stać się nową opcją na rynku biżuterii, na przykład być stosowany w wysokiej klasy biżuterii, takiej jak pierścionki zaręczynowe. Jego unikalna struktura i rzadkość mogą stanowić alternatywę dla tradycyjnych diamentów.
Ten przełom nie tylko dostarcza nowych ram teoretycznych dla zrozumienia procesu przekształcania grafitu w diament, ale także stanowi eksperymentalną podstawę i technologiczną ścieżkę dla przyszłego rozwoju nowych, ultratwardych materiałów.
Materiały Referencyjne
- Naukowcy opracowują ultratwardy diament, twardszy od naturalnego diamentu o 40%
- Scientists make ‘super diamond’ 40% harder than real thing
W zakresie szlifowania oferujemy indywidualne dostosowanie. Możemy modyfikować proporcje zgodnie z Twoimi potrzebami, aby osiągnąć najwyższą wydajność.
Zapraszamy do kontaktu, nasi specjaliści odpowiedzą na Twoje pytania.
Jeśli potrzebujesz wyceny, skontaktuj się z nami.
Godziny obsługi klienta: poniedziałek – piątek 09:00-18:00
Numer kontaktowy：07 223 1058
Jeśli masz jakieś pytania, zapraszamy do wysłania wiadomości prywatnej na Facebooku!
Nasza strona na FB：https://www.facebook.com/honwaygroup
Być może zainteresują cię inne artykuły…
[wpb-random-posts]
