金剛石雙星

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硬度使金剛石,特別是合成金剛石,成為工業環境中切割各種物體的絕佳工具,但它並非萬能工具。 合成金剛石是透過壓縮石墨等富碳材料製成的,當被摩擦加熱時會分解成二氧化碳。 如果加熱,它也會溶解在鐵中。 這兩個特性使其無法用於切割鋼材等任務。 但現在,來自法國、德國和烏克蘭的一組科學家創造了一種人造材料,它幾乎與金剛石一樣堅硬,並且沒有金剛石的缺點。 他們的研究結果發表在昨天出版的《應用物理快報》上。

該團隊研究了立方氮化硼 (cBN)——最初作為合成金剛石的替代品而創造的一種人造材料,但硬度約為金剛石的一半。 像金剛石中的碳一樣,cBN 中的硼和氮都傾向於形成短而強的化學鍵,這就是它們創造如此堅硬材料的原因。 因此,科學家們考慮了他們如何將所有三種元素結合起來。 結果是碳氮化硼(BC2N 和 BC4N)。 像石墨一樣,它們最初是軟的,但可以壓縮成更硬的材料。 在約 180 萬倍大氣壓下擠壓 BC2N 會產生其立方形式,這使立方氮化硼在最硬材料列表中排名第三。 金剛石仍然保持第一名。

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