聚合钻石纳米棒

聚合钻石纳米棒（英語：，又称钻石纳米棒聚合体，简称ADNR），是一种纳米级晶型钻石，又称纳米钻石（nanodiamond）或超钻石（hyperdiamond）。聚合钻石纳米棒是于2003年由石墨的压缩制得的，也就是那次发现它比一般的钻石要硬得多，[1]这使得它成为已知最硬的材料。后来，富勒烯的压缩也制得了这种物质，并证实这是已知最硬和最难压缩的材料，等温体积弹性模量为491GPa，而一般钻石的模量为442–446 GPa；这些数据是从X射线衍射数据中得出的，并说明聚合钻石纳米棒的密度比普通钻石高0.3%。[2]同一个研究小组后来说：“聚合钻石纳米棒的硬度和杨氏模量与天然钻石相当，但具有更优的耐磨性。” [3]

硬度

纯钻石的<111>晶面（垂直于立方体对角线的平面）用纳米钻石刻划测试时的硬度为167±6 GPa，而纳米钻石样品本身用纳米钻石刻划测试时硬度达到了310GPa。[4]然而，这种测试只在刻划工具比测试样品更硬时才能得出正确结果。也就是说，纳米钻石的真实硬度可能略小于310 GPa。

制备
富勒体粉末（扫描电子显微镜所摄）

聚合钻石纳米棒可由压缩富勒体（英語：，富勒烯的一种固态形式）粉末制得，与上文所述方法有些类似。一种方法使用了金刚石压腔，在不加热的情况下对其施加大约37GPa的压力。[5]另一种方法是，将富勒体先用较小的压力（2–20GPa）压缩，然后加热到300–2500 K的温度。[6][7][8][9]聚合钻石纳米棒的超高硬度可能在上世纪90年代就有研究者报道。[4][5]这种材料是一系列相互连接的钻石纳米棒所构成，各纳米棒直径为5至20纳米，长度大约为1微米。

参见

参考文献
  1. Irifune, Tetsuo; Kurio, Ayako; Sakamoto, Shizue; Inoue, Toru; Sumiya, Hitoshi. . Nature. 2003, 421 (6923): 599–600. PMID 12571587. doi:10.1038/421599b.
  2. Dubrovinskaia, Natalia; Dubrovinsky, Leonid; Crichton, Wilson; Langenhorst, Falko; Richter, Asta. . Applied Physics Letters. 2005, 87: 083106. Bibcode:2005ApPhL..87h3106D. doi:10.1063/1.2034101.
  3. Dubrovinskaia, Natalia; Dub, Sergey; Dubrovinsky, Leonid. . Nano Letters. 2006, 6: 824. Bibcode:2006NanoL...6..824D. doi:10.1021/nl0602084.
  4. Blank, V. (PDF). Diamond and Related Materials. 1998, 7: 427. Bibcode:1998DRM.....7..427B. doi:10.1016/S0925-9635(97)00232-X. （原始内容 (PDF)存档于2011-07-21）.
  5. Blank, V; Popov, M; Buga, S; Davydov, V; Denisov, V; Ivlev, A; Marvin, B; Agafonov, V; Ceolin, R. . Physics Letters A. 1994, 188: 281. Bibcode:1994PhLA..188..281B. doi:10.1016/0375-9601(94)90451-0.
  6. Kozlov, M. . Synthetic Metals. 1995, 70: 1411. doi:10.1016/0379-6779(94)02900-J.
  7. Blank, V. . Physics Letters A. 1995, 205: 208. Bibcode:1995PhLA..205..208B. doi:10.1016/0375-9601(95)00564-J.
  8. Szwarc, H; Davydov, V; Plotianskaya, S; Kashevarova, L; Agafonov, V; Ceolin, R. . Synthetic Metals. 1996, 77: 265. doi:10.1016/0379-6779(96)80100-7.
  9. Blank, V. . Physics Letters A. 1996, 220: 149. Bibcode:1996PhLA..220..149B. doi:10.1016/0375-9601(96)00483-5.

外部链接
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