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富勒烯比鉆石還硬？俄羅斯科學(xué)家在超硬材料方面取得新進(jìn)展
來(lái)源：中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)    更新時(shí)間：2017-03-23 09:35:12    瀏覽次數(shù)：
 
　　富勒烯是一種形式的碳分子，其中碳原子形成球體，通常是在其晶格節(jié)點(diǎn)處具有富勒烯分子的分子晶體。富勒烯分子具有優(yōu)異的機(jī)械剛性，當(dāng)其在壓力下時(shí)由于3D聚合變得比金剛石硬。

富勒烯
 
　　近日，俄羅斯研究團(tuán)隊(duì)基于富勒烯和單晶金剛石結(jié)構(gòu)模擬新材料，提出了簡(jiǎn)化模型-將富勒烯晶體結(jié)構(gòu)放置在單晶鉆石內(nèi)。研究人員對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行建模，先在1nm厚的金剛石殼內(nèi)含有2.5nm富勒石晶粒的小模型；隨后將富勒烯的尺寸增加到15.8nm，而金剛石殼的厚度不變。在X射線衍射光譜下的變化表明，富勒體尺寸的增加使得光譜更接近實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獲得了具有流體靜壓壓縮富勒烯的無(wú)定形碳介質(zhì)，而模型處理內(nèi)部含有富勒烯的金剛石。新模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)非常趨于一致。
 
單晶金剛石微粉
 
　　研究人員認(rèn)為，富勒烯本身不是很硬，其體積模量比金剛石的體積模量小1.5倍。但是當(dāng)它被壓縮時(shí)，材料的彈性、機(jī)械性能和體積模量急劇增加。為了保持這種增強(qiáng)的體積模量，富勒烯應(yīng)該一直保持在這樣的壓縮狀態(tài)。該研究結(jié)果，有助于科學(xué)家進(jìn)行目標(biāo)實(shí)驗(yàn)獲得超硬材料。

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