素有“硬度之王”之稱的金剛石也有“脆弱”的一面：作為一種晶態(tài)材料，規(guī)整排列的原子結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其性質(zhì)具有很強(qiáng)的方向性。換言之：有些方向硬度特別大，而有些方向則相對(duì)較弱。北京高壓科學(xué)研究中心曾徵丹研究員的團(tuán)隊(duì)最近合成出了一種原子無序排列的新型碳材料——玻璃態(tài)金剛石則很好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)金剛石的這一缺點(diǎn)。該材料硬度可以像金剛石那樣高，各個(gè)方向性質(zhì)又能很均勻，或可成為“無懈可擊”的新材料。
曾徵丹曾表示，碳原子的排列非常靈活，可以像搭積木，不同的排列組合，可形成性能和結(jié)構(gòu)迥異的各種碳材料，金剛石和石墨就是典型的例子。碳原子的這種特性也給予了尋找新型碳材料極大的探索空間。
金剛石俗稱“鉆石”，是自然界天然最硬的材料，具備最高熱傳導(dǎo)率以及熔點(diǎn)和可見光折射率極高等特性。這些優(yōu)異性質(zhì)主要源于其內(nèi)部每個(gè)碳原子都和相鄰4個(gè)碳原子形成的強(qiáng)度極高的化學(xué)鍵，而其“缺點(diǎn)”則多來自規(guī)則整齊（晶態(tài)）的原子排列導(dǎo)致的性質(zhì)在方向上的不均勻。有沒有一種辦法可以彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)？
近日，曾徵丹團(tuán)隊(duì)在約50萬個(gè)大氣壓，1500攝氏度溫度下首次合成出塊狀的玻璃態(tài)金剛石。這種新材料內(nèi)部化學(xué)鍵和傳統(tǒng)金剛石一樣，同時(shí)也擁有一顆“玻璃心”——內(nèi)部原子排列被證明是高度無序的。因此，它既具備跟金剛石可以媲美的極高強(qiáng)度，又像玻璃一樣沿任意方向性質(zhì)都很均勻，有望成為已知最強(qiáng)的玻璃材料。
資料來源：科技日?qǐng)?bào)
更多精彩！歡迎掃描下方二維碼關(guān)注中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)官方微信（粉體技術(shù)網(wǎng)）
|
