什么是最强的已知材料？(the strongest known material?)

这个问题的答案取决于你如何定义 "强"，但截至本文撰写时（2007年12月），最硬或最不容易压缩的已知材料是聚合金刚石纳米棒（ADNRs），这是一种由高度压缩和相互连接的纳米管组成的碳同位素（品种）。聚合金刚石纳米棒具有491千兆帕（GPa）的体积模量或硬度测量，而传统金刚石的模量只有442GPa。聚合金刚石纳米棒既能划伤金刚石，也能划伤超硬富勒石，后者是另一种碳同位素的硬度记录保持者。...

聚合钻石纳米棒是由物理学家于2005年在德国拜罗伊特大学首次合成的。由纳塔利娅-杜布罗文斯卡娅领导的团队使用一个定制设计的5000公吨（500万公斤）的铁砧压在由传统富勒烯（也被称为扣球，元素C60）组成的样品上。通过压缩这些扣球并将其加热到2500开氏度，有可能创造出这种新的碳同位素。该材料由直径在5至20纳米、每个长度约为一微米的碳纳米管组成。

聚集的金刚石纳米棒的物理外观类似于一种金属，它能散射不同颜色的光，使其表面略带彩虹的感觉。它看起来像一种金属是不寻常的，因为碳的其他同位素（煤烟、石墨、金刚石等）很少这样，也许除了石墨。

聚集的钻石纳米棒也比钻石的密度大0.2-0.4%，使它们成为已知的最密集的碳形式。该材料的硬度的一个因素被认为是构成它的纳米棒的随机取向。由于纳米棒的物理结构是一个细网，像Kevlar®，该材料也是防碎的，与钻石不同。

测试表明，使用聚合金刚石纳米棒尖端的工具来加工钢铁，可以得到比金刚石更慢磨损的工具片，并允许更高的精度。当大规模生产聚合金刚石纳米棒变得经济可行时，它们确实可能取代金刚石作为工业磨料和工具尖的材料。

发表于 2022-02-09 11:45
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分类：科学

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