比钻石更硬的东西存在吗
冷知识
2025-04-06 07:45:05
对超硬材料的研究始于20世纪80年代末，当时一位美国科学家提出了一个计算物体硬度的公式。这个公式表明β-n34应该比其他东西更硬。无定形碳和氮是一种蓝灰色物质，可以在实验室轻松制造，但科学和技术已经证明，获得超硬晶体非常困难。研究人员在室温下交替放置碳氮和钛氮薄层，并使用一种称为“磁控溅射”的方法向固体目标发射气体分子。气体分子将移除目标表面的原子，与它们化学结合，从那里反射回来，并在附近表面沉淀。研究小组决定将氮分子发射到一半涂有碳，另一半涂有钛的靶上。因此，当靶旋转时，氮原子交替撞击两种材料，并在靠近靶的表面上生成连续的碳氮层和钛氮层。钛氮和无定形碳氮是硬物质，而浅桃色合成材料的硬度是它们的两倍。
但它仍然没有钻石那么硬。然而，研究仍在继续，因为比钻石更硬（更便宜）的东西将有广泛的用途。超硬材料可以用来切割钢，而钻石不能这样做，因为钻石在加热时会燃烧。同样，我们不能在金属上涂上钻石层。如果在齿轮和轴承β-C3N4等机械结构上涂一层油漆，它们的使用寿命将比普通部件更长。此外，它还可用于液体润滑剂不适用的设备。一层薄薄的β-C3N4也可以用来保护电脑光盘的表面。