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Lorsque le diamant rencontre le verre

Chois.dong Www.boreway.com 2017-09-04 18:47:08
Le diamant est le matériau le plus difficile dans la nature, principalement en raison de sa formation interne de liaison covalente carbone-carbone de la très grande structure de réseau tridimensionnelle. C'est la combinaison de chaque atome de carbone et des quatre atomes de carbone adjacents entre les liaisons covalentes hybrides SP3, de sorte que le diamant à la réputation de la réputation "King of Hardness", "King of Gems". Bien sûr, en plus de la dureté élevée, le diamant possède également la conductivité thermique connue la plus élevée, le point de fusion élevé, l'indice de réfraction de la lumière visible élevée et d'autres propriétés excellentes. Cela fait également que le diamant dans la coupe mécanique, le meulage, le forage et d'autres domaines industriels de pointe a une large gamme d'applications.

Mais «l'or sans assez de couleur, blanc Bi légèrement défectueux», en tant que matériau cristallin, l'anisotropie du diamant conduit à son orientation cristalline différente dans la nature de la grande différence. En particulier, il est le plus sujet à la fracture et à la destruction de la surface de clivage {111}, deviennent les plus grandes "faiblesses" du diamant. En fait, en plus de l'agencement atomique de matériaux cristallins hautement ordonnés, il existe une classe de matériaux - matériaux amorphes (tels que le verre), en raison du degré élevé de désordre d'agencement atomique, de sorte que la nature de chaque direction est très uniforme (c'est-à-dire isotrope) Caractéristiques. Lorsque le «diamant» et le «verre» de ces deux concepts se rencontrent, ils peuvent produire une direction très forte du «diamant vitreux» isotrope au cours des dernières décennies, malgré beaucoup d'efforts, les scientifiques pour savoir comment Pour atteindre la liaison chimique entre les atomes et le même que le diamant, l'agencement interne des atomes comme le trouble du type de verre de ce problème, toujours impuissant.

Récemment, Zeng Zhengdan, chercheur au Beijing High Voltage Science Research Center, et son équipe ont utilisé la technologie haute pression en combinaison avec un chauffage laser in situ pour synthétiser pour la première fois des températures et des pressions totalement non explorées (500 000 atmosphères standard, environ 1500 degrés Celsius). Bloc cristallin de diamant. Ce nouveau matériau est confirmé par la liaison carbone-carbone pur 3, et a également un véritable "coeur de verre" - les atomes internes se sont révélés très désordonnés. Par conséquent, il présente les avantages du diamant et du verre: les atomes de carbone sont combinés avec sp 3 pour former une structure de réseau tridimensionnelle, le matériau présente une très grande résistance (module élastique du corps proche du diamant traditionnel), la nature uniforme de l'isotrope, Pour qu'il n'existe plus de surface de clivage cristallin. Ce qui peut devenir le matériau vitreux connu le plus fort.

Au cours des trois dernières décennies, il y a eu de nombreuses tentatives pour synthétiser le diamant amorphe, la principale méthode consiste à utiliser la technologie de dépôt en phase vapeur pour tenter de synthétiser un contenu relativement élevé du film de carbone amorphe à liaison sp3. Le film est appelé le carbone du type diamant. Cependant, le "bloc de diamant amorphe" formé par la combinaison de liaisons sp 3 n'est présent que dans les calculs théoriques. Cette étude, pour la première fois, sous la haute température et la haute pression, a rendu impossible l'obtention de nouveaux matériaux, faisant du diamant "vitreux" du rêve à la réalité, changeant la compréhension traditionnelle du diamant; Il est également possible d'explorer davantage les différentes propriétés de ce matériau et de développer ses applications potentielles tout en allégant la pression pour revenir à la température ambiante et aux conditions atmosphériques tout en conservant un matériau de diamant amorphe stable.