⑴ 地球上最硬的材料是什麼,有哪些物質比鑽石還硬
過去我們不斷以為鑽石是世界上最硬的物質。但這個事真實2009年就曾經被推翻。科學家們研製出了兩種硬度超越鑽石的物質,即纖鋅礦型氮化硼和藍絲黛爾石(也叫六方金剛石、六方碳)。這兩種物質的壓入硬度分別比鑽石高18%和58%。遺憾的是,這兩種物質十分稀有而且不太穩定。在2013年,又一種超硬資料呈現,它就是超硬納米孿晶立方氮化硼。
但是科學是不時開展的。沒有一個科學理論規則了說資料的硬度有上限之類的說法。隨著科學技術的不時進步,我們在將來仍將有可能繼續發現一些新的具有奇特性質的資料。我們的三觀也要做好隨時被刷新的可能。
⑵ 世界上什麼物質比鑽石還硬氮化碳嗎
樓上的哥們,去查查資料再說好不好,鑽石(金剛石)硬度是10,你說的這些原子晶體,C3N4硬度是9多點,硬度在9點多的有原子晶體B,碳化硅,氮化硅,氮化硼,原子晶體CO2硬度不到9.剛玉為9.
雖然書上說自然界最硬的物質是金剛石它現在還排在莫氏硬度之冠。硬度為10.
氮化碳普通的硬度也比不過金剛石,但是通過極復雜的方法可以得到β碳化硅。但是成本比人造金剛石還高。
認真觀察金剛石的結構,他是最完美的了,雖然和Si一樣,但是鍵能大,完全對稱,別的原子晶體雖然能接近這個結構,但是沒有達到。
在原子晶體稱霸硬度的世界,要想把金剛石比下台,除非人類發現新的結構,能戰勝金剛石。
只要是原子晶體,空間完美度金剛石永遠是霸主。
但是最近有人發現理論硬度有超過金剛石的,不知可靠不可靠。
β—C3N4 世界上最硬的材料
新近一種世界上最硬的新材料——氮化碳(β—C3N4)問世,迅速引起全世界科學界和工程技術界的強烈反響和巨大震動。
1993年7月,美國哈佛大學傳出轟動性的科技新聞:利用激光濺射技術研製成功氮化碳薄膜。分析表明,新材料具有β—C3N4結構,而具有這種結構的晶體硬度將超過目前世界上最硬的金剛石晶體,成為首屈一指的超硬新材料。
制備氮化碳的實驗是在1989年首先從理論上預言4年之後獲得成功的。在分析一系列超硬材料結構,如最硬的材料金剛石,體積彈性模量B高達435GPa(吉帕),立方氮化硼B=369GPa,以及硬度相對較低的碳化硅(SiC)、碳化硼(B4C)和氮化硅(Si3N4)等超硬材料後,發現其中β—Si3N4已經有大量的研究結果,於是提出以C取代Si會產生怎樣的結果?計算表明,得到的數據令人振奮,β—C3N4晶體的體積彈性模量B=483GPa!而材料的體積彈性模量B的大小正是表徵材料硬度高低的宏觀物理量。這就從理論上首次預言了氮化碳的硬度可能比以往世界上最硬的金剛石還要高。
在自然界,至今還沒有發現天然存在的氮化碳晶體,而1993年竟然在實驗室人工合成硬度超過金剛石的這種新材料。這一轟動性的事件一經在美國《科學》和《紐約時報》上報道,成為轟動性科技新聞後,立即引起全世界材料界的關注。於是世界上許多實驗室開展了這項研究,一時間形成熱潮。在研究機構、國防部門和公司企業的共同協作下,一些實驗室很快取得很好的成果。這有力地說明,學者與企業家攜手合作在高新技術發展過程中的重要性。
⑶ 世界上有比鑽石、石墨烯更堅硬的物質是什麼
鑽石、石墨烯已經是目前為止發現的最硬物質之一,不過這並不代表它是最硬的。要了解比鑽石更硬的物質,我們要先了解什麼是「硬」,這里我們用硬度來表示它們的本體屬性,從外部來看,硬度是固體對外界問題入侵的局部抵抗能力的表現。
內在表現為固體分子間組成的結構穩定性強弱,所以同樣是碳單質,木炭的結構就沒有鑽石的結構牢固,硬度也就無法相提並論了。
相當於把太陽壓縮成月亮的區別,超重的質量讓它由於了巨大的引力,引力又將中子星內核原子距離極限壓縮,使得中子星核心堅不可摧,金剛石的硬度和它比起來就像旺旺小小酥和鐵塊的區別。
⑷ 世界上有比鑽石更堅硬的物質嗎
天然物質裡面鑽石最堅硬了,但是目前可以人工合成一些物質,其硬度比鑽石還要高
主要是一些氮、硼、碳、硅一類的化合物
⑸ 世界上比鑽石還硬的物質有哪些
前段時間在中科院物理所的微信公眾號上看到了一篇文章,裡面介紹了一些冷知識,這些被我們過去認為是正確的觀點,或許壓根就是錯誤的,又或許在科學發展的某一時刻已被推翻。
最簡單的一個例子就是之前我們常常說的太陽系九大行星在2006年之後已經變成了八大行星,冥王星已被踢出行星之列被降級為矮行星。
同樣的,過去我們一直認為鑽石是世界上最硬的物質。但這個事實在2009年就已經被推翻。科學家們研製出了兩種硬度超過鑽石的物質,即
纖鋅礦型氮化硼和藍絲黛爾石
(也叫六方金剛石、六方碳)。這兩種物質的壓入硬度分別比鑽石高18%和58%。
纖鋅礦型氮化硼和藍絲黛爾石
遺憾的是,這兩種物質非常罕見而且不太穩定。在2013年,又一種超硬材料出現,它就是
超硬納米孿晶立方氮化硼
。
超硬納米孿晶立方氮化硼
還有一種公認的很硬的材料就是石墨烯,
但石墨烯是一種納米材料,而且是一種二維材料。
還有一種公認的很硬的材料就是石墨烯,
在這里順便盤點一些材料領域的其它黑馬。
世界上最輕的材料:氣凝膠。它的密度低到了3千克每立方米,隔熱效果相當好;
最黑的材料:Vantablack,意思就是超級黑
。這種材料的縫隙小到連光線都無法進入,以致於看起來非常黑。
最吸水的材料:高吸水性樹脂,它的吸水率可以高達其體積的1000倍。
但是科學是不斷發展的。沒有一個科學理論規定了說材料的硬度有上限之類的說法。隨著科學技術的不斷進步,我們在未來仍將有可能繼續發現一些新的具有奇異性質的材料。我們的三觀也要做好隨時被刷新的可能。
⑹ 有比鑽石更硬的東西存在嗎
在科學上鑽石仍是最堅硬的物質,但一群美國研究者表示他們已經製造出了一種包含了碳氮結晶的合成材料,科學家認為它大有希望成為 更堅硬的物質。
關於超硬材料的研究最早開始於1980年末,當時一個美國科學家提出了 一個計算物體硬度的公式。這個公式顯示P —C3N4應該比其他東西要硬一些。
另外還可以在液體潤滑劑不適用的 設備上使用。一層薄薄的P -c3N4也可以用來保護電腦光碟的表面。
⑺ 比鑽石更硬的物質是什麼
這個物質叫做「碳化硼」。
「碳化硼」擁有著納米結構,層層疊疊而成,而形成它自然界的溫度也必須達到1800攝氏度,68000個大氣壓,所以說,這種結構是非常難得的。
「立方體碳化硼」形成之後,硬度達到了108G帕,而鑽石的則為100G帕。目前,「立方體碳化硼」已經廣泛應用於機械、鑽研、研磨等方面。
相關知識:
比鑽石更硬的礦物還有碳炔。碳炔是由奧地利科學家製作出來的,由很多碳分子不規則組成的,但是因為該物質及其不穩定,所以是很難製作出來的。經研究證明,碳原子合成之後,硬度是鑽石的40倍,是氮化硼的兩倍,它是可以用來製作超硬的物質的。
輪誰估計都想不到,鉛筆裡面也包含著比鑽石更加堅硬的物質,那就是石墨烯了。而石墨烯由六邊形的碳原子規則的組成,極富穩定性。
它比鑽石更硬,比鋼鐵材料硬度還要強一百倍。目前,用石墨烯可以製造出很多的新興材料,比如用它製作出來的飛機和紙一樣輕薄,還可以用來製作超薄的防彈衣等。