新创造的超硬材料可与金刚石相媲美

科学家们解决了长达数十年的难题，并发现了一种几乎牢不可破的物质，可以与钻石媲美，成为地球上最坚硬的材料。该研究发表在《先进材料》杂志上。

研究人员发现，当碳和氮前体受到极高的热量和压力时，所产生的材料(称为氮化碳)比立方氮化硼更坚韧，立方氮化硼是仅次于金刚石的第二硬材料。

专家表示，这一突破为多功能材料用于工业用途打开了大门，包括汽车和宇宙飞船的保护涂层、高耐用切削工具、太阳能电池板和光电探测器。

自 20 世纪 80 年代以来，材料研究人员一直试图释放氮化碳的潜力，当时科学家首次注意到氮化碳的卓越性能，包括高耐热性。

然而，经过三十多年的研究和多次尝试合成它们，没有报道任何可信的结果。

现在，由爱丁堡大学极端条件科学中心的研究人员以及德国拜罗伊特大学和瑞典林雪平大学的专家领导的一个国际科学家团队终于取得了突破。

该团队将各种形式的碳氮前体置于 70 至 135 吉帕斯卡的压力下(大约是大气压的100 万倍)，同时将其加热到超过 1,500°C 的温度。

为了确定这些条件下化合物的原子排列，在三个粒子加速器(法国的欧洲同步加速器研究设施、德国的德意志电子同步加速器和位于德国的先进光子源)处用强 X 射线束照射样品。美国。

研究人员发现，三种氮化碳化合物具有超硬度所需的组成部分。

值得注意的是，当所有三种化合物返回到环境压力和温度条件时，它们都保留了类似钻石的品质。

进一步的计算和实验表明，新材料具有额外的特性，包括光致发光和高能量密度，可以在少量的质量中存储大量的能量。

研究人员表示，这些超不可压缩碳氮化物的潜在应用是巨大的，有可能将它们定位为与钻石相媲美的终极工程材料。

“在发现第一种新型氮化碳材料后，我们难以置信地生产出了研究人员在过去三十年里一直梦想的材料。这些材料为弥合高压材料合成和工业应用之间的差距提供了强大的动力， “多米尼克·拉尼尔博士说。

“这些材料不仅具有出色的多功能性，而且表明可以从相当于地球内部数千公里条件的合成压力中回收技术相关的相。我们坚信这项合作研究将开辟新的可能性弗洛里安·特里贝尔博士说：

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