已知最强的物质是什么(Strongest Known Material)？

这个问题的答案取决于你如何定义"强"，但在本文撰写之际（2007年12月），已知的最硬或最不可压缩的材料是聚合金刚石纳米棒（ADNRs），一种由高度压缩和相互连接的纳米管组成的碳同素异形体（各种）。聚合金刚石纳米棒具有体积模量或硬...

这个问题的答案取决于你如何定义"强"，但在本文撰写之际（2007年12月），已知的最硬或最不可压缩的材料是聚合金刚石纳米棒（ADNRs），一种由高度压缩和相互连接的纳米管组成的碳同素异形体（各种）。聚合金刚石纳米棒具有体积模量或硬度测量值为491千兆帕（GPa），而传统钻石的模量只有442 GPa。聚合体金刚石纳米棒可以刮伤金刚石和超硬富勒石，这是另一种碳的同素异形体，也是硬度的前一个记录保持者。第一次合成了聚合体金刚石纳米棒由Natalia Dubrovinskia领导的研究小组在2005年由德国Bayreuth大学的物理学家们完成，他们使用了一台定制设计的5000公吨（500万公斤）的铁砧压力机，在一个由传统富勒烯（也被称为巴基球，C60元素）组成的样品上。通过压缩这些巴基球并加热到2500开尔文，制造这种新的碳同素异形体是可能的。这种材料由直径在5到20纳米之间的碳纳米管组成，每个碳纳米管的长度约为1微米。聚合体金刚石纳米棒的物理外观类似于金属，它能散射不同颜色的光，给它一个稍微像彩虹一样的表面。它看起来像一个金属是不寻常的，因为碳的其他同素异形体（烟灰、石墨、金刚石等）很少，除了石墨。聚合体金刚石纳米棒的密度也比金刚石高0.2-0.4%，这使它们成为已知的最致密的碳形式。这一点材料硬度的因素被认为是组成它的纳米棒的随机取向。由于纳米棒的物理结构是像Kevlar®一样的细网，所以这种材料也不像钻石那样具有防碎性测试表明，使用聚晶金刚石纳米棒尖端的工具来加工钢，其磨损速度比金刚石慢，且精度更高。当大量生产聚合金刚石纳米棒在经济上可行时，它们确实可能取代钻石作为工业磨料和工具提示材料。

发表于 2020-09-18 08:01
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分类：科学教育

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