Исследовательская группа из китайских университетов Цзилинь и Чжуншань недавно успешно синтезировала в лаборатории сверхтвердый «супералмаз» высокого качества, прочность которого примерно на 40 % превышает прочность природного алмаза и который обладает превосходной термостойкостью. Этот прорывный результат был опубликован в начале этого месяца в авторитетном международном журнале «Nature Materials».
Оглавление
Шестигранный бриллиант: вдохновение из космоса
Традиционные алмазы чаще всего имеют кубическую кристаллическую структуру, но в данном случае исследователи синтезировали «гексагональный алмаз» (также известный как лонсдейлит) с гексагональной кристаллической структурой, который встречается в природе крайне редко. Впервые он был обнаружен в 1967 году в метеорите, упавшем на Землю в штате Аризона, США, который образовал метеоритный кратер Барринджер. В то время ученые предположили, что под воздействием чрезвычайно высокого давления и высокой температуры, возникших в результате удара метеорита, графит превратился в алмаз с шестиугольной структурой, сохранивший графитовую параллельно-шестиугольную кристаллическую решетку.
Однако такие природные шестигранные алмазы чрезвычайно редки и имеют очень маленький размер, поэтому в течение долгого времени их невозможно было эффективно использовать. В прошлом также предпринимались попытки синтезировать их в лабораторных условиях, но успешных примеров было очень мало, а качество получаемого материала было нестабильным.
Разблокирование пути трансформации графита: постграфитовая фаза и предельные условия
Ключом к успеху китайских исследователей стало открытие того, что под воздействием чрезвычайно высокого давления графит образует новую структуру, называемую «постграфитовой фазой» (post-graphite phase). При нагревании и сжатии под высоким давлением в этом состоянии графит превращается в кристаллический, почти чистый гексагональный алмаз.
Эксперименты показали, что этот искусственно синтезированный гексагональный алмаз может выдерживать давление до 155 ГПа, а его термостойкость достигает 1100 °C, что значительно превосходит показатели природного алмаза (около 100 ГПа и 700 °C). Его физические свойства также значительно превосходят традиционные наноалмазы размером менее 100 нанометров.
Промышленное применение и перспективы на будущее
Исследовательская группа отмечает, что этот сверхтвердый материал имеет огромный потенциал для применения в таких областях, как высокоинтенсивная обработка, прецизионное сверление и режущие инструменты. Кроме того, американские исследования подтверждают, что шестигранные алмазы могут быть тверже кубических, что еще больше повышает их ценность в высокотехнологичном производстве.
Помимо промышленного применения, некоторые ученые отмечают, что в будущем шестигранные алмазы могут даже стать новым выбором на ювелирном рынке, например, для изготовления высококачественных украшений, таких как обручальные кольца. Их уникальная структура и редкость могут сделать их альтернативой традиционным алмазам.
Это открытие не только предоставляет новую теоретическую основу для понимания процесса превращения графита в алмаз, но и дает экспериментальное обоснование и технологический путь для разработки новых сверхтвердых материалов в будущем.
Литературы
- Ученые разработали сверхтвердый алмаз, прочность которого на 40% превышает прочность природного алмаза.
- Scientists make ‘super diamond’ 40% harder than real thing
Что касается измельчения, мы предлагаем индивидуальные настройки и можем регулировать соотношение в соответствии с требованиями обработки для достижения максимальной эффективности.
Добро пожаловать, свяжитесь с нами, у нас есть кто-то, кто ответит на ваши вопросы.
Если вам нужна индивидуальная расценка, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Часы работы службы поддержки клиентов: с понедельника по пятницу с 09:00 до 18:00.
Тел: 07 223 1058
Если у вас есть какие-либо вопросы или вопросы, на которые вы не смогли ответить по телефону, пожалуйста, отправьте мне личное сообщение на Facebook~~
Фейсбук Хоневэй: https://www.facebook.com/honwaygroup
Вас также может заинтересовать…
[wpb-random-posts]