Агрегированный алмазный наностержень - Википедия - Aggregated diamond nanorod

"hyperdiamond" перенаправляется сюда. Для 4-многогранника см. 24-элементный.
Агрегаты природных наноалмазов из Кратер Попигай, Сибирь, Россия.[1]
Внутренняя структура наноалмазов Попигая.[1]
Внутренняя структура синтетических наноалмазов.[1]

Агрегированные алмазные наностержни, или же ADNR, площадь нанокристаллический форма алмаз, также известный как наноалмаз или же гипералмаз.

Открытие

Было убедительно продемонстрировано, что наноалмаз или гипералмаз получают путем сжатия графит в 2003 году и в той же работе выяснилось, что он намного тверже насыпного алмаза.[2] Позже его также производили путем сжатия фуллерен и подтверждено, что это самый твердый и наименее сжимаемый из известных материалов, изотермический объемный модуль из 491 гигапаскали (ГПа), тогда как у обычного алмаза модуль упругости составляет 442–446 ГПа; эти результаты были выведены из дифракция рентгеновских лучей данные, которые также показали, что ADNR на 0,3% плотнее, чем обычный алмаз.[3] Позже та же группа описала ADNR как «имеющие твердость и Модуль для младших сравнимо с природным алмазом, но с «превосходной износостойкостью».[4]

Твердость

А <111> Поверхность (перпендикулярная наибольшей диагонали куба) чистого алмаза имеет значение твердости 167 ± 6 ГПа при царапании наноалмазным острием, в то время как сам образец наноалмаза имеет значение 310 ГПа при испытании наноалмазным острием. Однако тест работает правильно только с наконечником из более твердого материала, чем исследуемый образец, из-за растрескивания. Это означает, что истинное значение для наноалмаза, вероятно, ниже 310 ГПа.[5] Из-за своей твердости гипералмаз может превышать 10 на Шкала твердости минералов Мооса.

Синтез

ADNR (гипералмазы / наноалмазы) производятся путем прессования порошка фуллерита - твердой формы аллотропный углеродный фуллерен - любым из двух до некоторой степени схожих методов. Один использует ячейка с алмазной наковальней и приложенное давление ~ 37 ГПа без нагрева ячейки.[6] В другом методе фуллерит прессуют до более низкого давления (2–20 ГПа), а затем нагревают до температуры в диапазоне от 300 до 2500 К (от 27 до 2227 ° C).[7][8][9][10] Исследователи в 1990-х годах сообщили о чрезвычайной твердости того, что сейчас, вероятно, было наноалмазами.[5][6] Материал представляет собой серию связанных между собой алмазных наностержней диаметром от 5 до 20 мм. нанометры и длиной около 1 микрометр каждый.[нужна цитата ]

Агрегаты наноалмазов ок. Размером 1 мм также образуются в природе из графита при падении метеорита, например, Кратер Попигай в Сибири, Россия.[1]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d Офудзи, Хироаки; Ирифуне, Тецуо; Литасов, Константин Д .; Ямасита, Томохару; Исобэ, Футоши; Афанасьев, Валентин П .; Похиленко, Николай П. (2015). «Естественное появление чистого нанополикристаллического алмаза из ударного кратера». Научные отчеты. 5: 14702. Bibcode:2015НатСР ... 514702O. Дои:10.1038 / srep14702. ЧВК  4589680. PMID  26424384.
  2. ^ Ирифуне, Тецуо; Курио, Аяко; Сакамото, Сидзуэ; Иноуэ, Тору; Сумия, Хитоши (2003). «Материалы: сверхтвердый поликристаллический алмаз из графита». Природа. 421 (6923): 599–600. Bibcode:2003Натура.421..599I. Дои:10.1038 / 421599b. PMID  12571587.
  3. ^ Дубровинская Наталья; Дубровинский, Леонид; Крайтон, Уилсон; Лангенхорст, Фалько; Рихтер, Аста (2005). «Агрегированные алмазные наностержни, самая плотная и наименее сжимаемая форма углерода». Письма по прикладной физике. 87 (8): 083106. Bibcode:2005АпФЛ..87х3106Д. Дои:10.1063/1.2034101.
  4. ^ Дубровинская Наталья; Дуб, Сергей; Дубровинский, Леонид (2006). «Превосходная износостойкость агрегированных алмазных наностержней». Нано буквы. 6 (4): 824–6. Bibcode:2006NanoL ... 6..824D. Дои:10.1021 / nl0602084. PMID  16608291.
  5. ^ а б Бланк, V (1998). «Сверхтвердые и сверхтвердые фазы фуллерита С60: Сравнение с алмазом по твердости и износу » (PDF). Алмаз и сопутствующие материалы. 7 (2–5): 427–431. Bibcode:1998DRM ..... 7..427B. CiteSeerX  10.1.1.520.7265. Дои:10.1016 / S0925-9635 (97) 00232-X. Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-07-21.
  6. ^ а б Бланк, В; Попов, М; Буга, С; Давыдов, В; Денисов, В; Ивлев А; Марвин, B; Агафонов, В; и другие. (1994). "Это C60 фуллерит тверже алмаза? ». Письма о физике A. 188 (3): 281. Bibcode:1994ФЛА..188..281Б. Дои:10.1016/0375-9601(94)90451-0.
  7. ^ Козлов, М (1995). «Сверхтвердая форма углерода, полученная из C60 при умеренном давлении ». Синтетические металлы. 70 (1–3): 1411–1412. Дои:10.1016 / 0379-6779 (94) 02900-J.
  8. ^ Бланк, V (1995). «Сверхтвердые и сверхтвердые углеродные фазы, полученные из C60 нагреванием при высоком давлении: структурные и рамановские исследования ». Письма о физике A. 205 (2–3): 208–216. Bibcode:1995ФЛА..205..208Б. Дои:10.1016 / 0375-9601 (95) 00564-J.
  9. ^ Szwarc, H; Давыдов, В; Плотянская, С; Кашеварова, Л; Агафонов, В; Сеолин, Р. (1996). «Химические модификации C под действием давления и температуры: от кубической C до алмазной». Синтетические металлы. 77 (1–3): 265–272. Дои:10.1016/0379-6779(96)80100-7.
  10. ^ Бланк, V (1996). «Фазовые превращения в твердом С60 при высокотемпературной и высокотемпературной обработке и структура 3D-полимеризованных фуллеритов ». Письма о физике A. 220 (1–3): 149–157. Bibcode:1996ФЛА..220..149Б. Дои:10.1016/0375-9601(96)00483-5.

внешняя ссылка