Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Cát Lâm và Đại học Tôn Dật Tiên ở Trung Quốc gần đây đã tổng hợp thành công trong phòng thí nghiệm một loại “siêu kim cương” siêu cứng, chất lượng cao, cứng hơn kim cương tự nhiên khoảng 40% và có độ ổn định nhiệt tuyệt vời. Bước đột phá này đã được công bố trên tạp chí quốc tế nổi tiếng Nature Materials vào đầu tháng này.
Mục lục
Kim cương lục giác: Cảm hứng từ vũ trụ
Kim cương truyền thống chủ yếu có cấu trúc tinh thể hình khối, nhưng các nhà nghiên cứu đã tổng hợp một loại kim cương (còn được gọi là Lonsdaleite) với mạng tinh thể hình lục giác. Loại kim cương này cực kỳ hiếm trong tự nhiên. Nó được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1967 trong một thiên thạch rơi xuống Trái Đất ở Arizona, tạo thành hố thiên thạch Barringer. Vào thời điểm đó, các nhà khoa học suy đoán rằng áp suất và nhiệt độ cực cao sinh ra từ vụ va chạm thiên thạch đã biến đổi than chì thành kim cương hình lục giác này, vẫn giữ nguyên cấu trúc mạng tinh thể hình hộp song song của than chì.
Tuy nhiên, do tính chất cực kỳ hiếm và kích thước quá nhỏ của những viên kim cương lục giác tự nhiên này, việc sử dụng hiệu quả chúng từ lâu đã là điều không thể. Nhiều nỗ lực thử nghiệm để tổng hợp chúng đã được thực hiện trong quá khứ, nhưng thành công còn hạn chế và chất lượng không đồng đều.
Mở khóa con đường chuyển đổi than chì: các pha sau than chì và các điều kiện giới hạn
Chìa khóa thành công của các nhà nghiên cứu Trung Quốc nằm ở khám phá của họ rằng than chì, dưới áp suất cực cao, sẽ hình thành một cấu trúc mới gọi là “pha hậu than chì”. Khi được nung nóng và nén dưới áp suất cao ở trạng thái này, than chì sẽ biến đổi thành kim cương lục giác gần như tinh khiết, kết tinh tốt.
Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng loại kim cương lục giác tổng hợp này có thể chịu được áp suất lên đến 155 GPa và duy trì độ ổn định nhiệt lên đến 1100 độ C, vượt xa kim cương tự nhiên (khoảng 100 GPa và 700 độ C). Các tính chất vật lý của nó cũng vượt trội đáng kể so với kim cương nano truyền thống nhỏ hơn 100 nanomet.
Ứng dụng công nghiệp và triển vọng tương lai
Nhóm nghiên cứu lưu ý rằng vật liệu siêu cứng này có tiềm năng ứng dụng lớn trong gia công cường độ cao, khoan chính xác, dụng cụ cắt và các lĩnh vực khác. Hơn nữa, nghiên cứu của Hoa Kỳ ủng hộ ý tưởng rằng kim cương lục giác có thể cứng hơn kim cương khối, qua đó nâng cao hơn nữa giá trị của nó trong sản xuất cao cấp.
Ngoài ứng dụng công nghiệp, một số nhà khoa học đã đề cập rằng kim cương lục giác thậm chí có thể trở thành một lựa chọn mới trên thị trường trang sức trong tương lai. Ví dụ, chúng có thể được sử dụng trong các loại trang sức cao cấp như nhẫn đính hôn. Cấu trúc độc đáo và độ hiếm của chúng có thể thay thế cho kim cương truyền thống.
Bước đột phá này không chỉ cung cấp một khuôn khổ lý thuyết mới để con người hiểu về quá trình chuyển đổi than chì thành kim cương mà còn cung cấp cơ sở thực nghiệm và con đường kỹ thuật cho sự phát triển trong tương lai của các vật liệu siêu cứng mới.
Tài liệu tham khảo
- Các nhà khoa học phát triển kim cương siêu cứng, mạnh hơn kim cương tự nhiên 40%
- Scientists make ‘super diamond’ 40% harder than real thing
Về mài mòn: Chúng tôi cung cấp các điều chỉnh tùy chỉnh để điều chỉnh tỷ lệ theo nhu cầu gia công, nhằm đạt hiệu quả tối đa.
Hãy liên hệ với chúng tôi, sẽ có chuyên gia hỗ trợ giải đáp cho bạn.
Nếu cần báo giá tùy chỉnh, hãy liên hệ với chúng tôi.
Thời gian hỗ trợ khách hàng: Thứ Hai đến Thứ Sáu, từ 09:00 đến 18:00.
phone：07 223 1058
Nếu có chủ đề muốn tìm hiểu hoặc không thể nói rõ qua điện thoại, hãy nhắn tin trực tiếp qua Facebook nhé~~
honway fb：https://www.facebook.com/honwaygroup
Các bài viết mà bạn có thể quan tâm…
[wpb-random-posts]
