金刚石双星

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硬度使金刚石,特别是合成金刚石,成为工业环境中切割各种物体的绝佳工具,但它并非万能工具。 合成金刚石是通过压缩石墨等富碳材料制成的,当被摩擦加热时会分解成二氧化碳。 如果加热,它也会溶解在铁中。 这两个特性使其无法用于切割钢材等任务。 但现在,来自法国、德国和乌克兰的一组科学家创造了一种人造材料,它几乎与金刚石一样坚硬,并且没有金刚石的缺点。 他们的研究结果发表在昨天出版的《应用物理快报》上。

该团队研究了立方氮化硼 (cBN)——最初作为合成金刚石的替代品而创造的一种人造材料,但硬度约为金刚石的一半。 像金刚石中的碳一样,cBN 中的硼和氮都倾向于形成短而强的化学键,这就是它们创造如此坚硬材料的原因。 因此,科学家们考虑了他们如何将所有三种元素结合起来。 结果是碳氮化硼(BC2N 和 BC4N)。 像石墨一样,它们最初是软的,但可以压缩成更硬的材料。 在约 180 万倍大气压下挤压 BC2N 会产生其立方形式,这使立方氮化硼在最硬材料列表中排名第三。 金刚石仍然保持第一名。

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