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ダイヤモンドがガラスに出会うと

Choisong Www.boreway.com 2017-09-04 18:47:08
ダイヤモンドは、主に、非常に高い三次元ネットワーク構造の内部炭素 - 炭素共有結合形成のために、最も難しい材料である。これは、SP3ハイブリッド共有結合の間の各炭素原子と隣接する4つの炭素原子との組み合わせであるので、「硬度の王」、「宝石の王」の評判に対する評判にダイヤモンドが評判を与える。もちろん、高硬度に加えて、ダイヤモンドもまた、最も高い既知の熱伝導率、高い融点、高い可視光屈折率および他の優れた特性を有する。これはまた、機械的な切削、研削、掘削や他の最先端の産業分野でのダイヤモンドは、アプリケーションの広い範囲を持っています。

しかし、 "十分な色のない金、白いBiわずかに欠陥がある"、結晶材料として、ダイヤモンドの異方性は、巨大な違いの性質の異なる結晶方位につながる。特に、{111}劈開面の破壊や破壊が最も起こりやすいのは、ダイヤモンドの最大の弱点になります。実際、高度に秩序のある結晶材料の原子配列に加えて、高度の原子配列の乱れのために、材料のクラス - 非晶質材料(ガラスなど)があり、各方向の性質が非常に均一(すなわち等方性)であり、特徴。これらの2つの概念が遭遇する「ダイヤモンド」と「ガラス」は、近年数十年の間に等方性「ガラス質ダイヤモンド」の非常に強い方向を作り出すことができます。原子とダイヤモンドとの間の化学結合を達成するために、この問題のガラス様の障害のような原子の内部配列は、まだ無力である。

最近、北京高電圧科学研究センターの研究員であるZeng Zhengdanと彼のチームは、レーザーのin-situ加熱と組み合わせて高圧技術を使用して、完全に未探索の温度と圧力(500,000標準気圧、約1500℃)を初めて合成しました。ダイヤモンドの結晶ブロック。この新しい材料は純粋なsp 3の炭素 - 炭素結合によって確認され、真の「ガラスの心臓」もあります。内部の原子は非常に乱れていることが判明しました。従って、ダイヤモンドとガラスの両方の利点を有する:炭素原子はsp3と結合して三次元網目構造を形成し、材料は高強度(伝統的なダイヤモンドに近い身体弾性率)を示し、等方性、それはもはや結晶劈開面が存在しないようにする。最も強いガラス質材料となる可能性があります。

過去30年間に、アモルファスダイヤモンドを合成する多くの試みがなされてきたが、主な方法は、比較的高含量のsp3結合アモルファスカーボン膜を合成しようとする蒸着技術によるものであり、これはこのフィルム材料はダイヤモンド様炭素と呼ばれる。しかしながら、sp 3結合の組み合わせによって形成された「ブロックアモルファスダイヤモンド」は、理論的計算にのみ存在する。この研究では、高温高圧下で初めて、新しい材料を作ることが不可能になり、ダイヤモンドの伝統的な理解を変え、夢の「ガラス質」のダイヤモンドを現実に変えました。この材料の様々な特性をさらに探求し、安定したアモルファスダイヤモンド材料を維持しながら、周囲温度および大気条件に戻る圧力を緩和しつつ、潜在的な用途を開発することも可能である。