一个国际研究小组合成了一种新的超硬碳玻璃。科学家声称它是最硬的玻璃,具有最高的热导率,并期望这种材料有多种用途。

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碳能够形成稳定的结构,它的一些形式是高度有序的,具有重复的晶格,而另一些则更加无序(这种质量称为无定形)。将碳材料结合在一起的键类型决定了其硬度:例如,石墨具有二维键,而金刚石具有三维键。

科学家们指出,合成具有三维键的无定形碳材料一直是他们的长期目标。为此,有必要找到可以在压力下转化的正确起始材料。

由于其极高的熔点,金刚石不能用作制造超硬材料的起点。研究团队使用了C60 富勒烯材料,该材料由 60 个分子组成,形成一个空心球。材料被加热直到其结构坍塌,然后在压力下富勒烯变成结晶金刚石。为了合成类金刚石玻璃,该团队使用了大容量多位置印刷机。

“创造具有如此卓越性能的玻璃将为新的应用打开大门,”合著者Inway Fei 说。- 使用新的玻璃材料在过去一直是个问题。我们能够在相对较低的温度下合成这种新型超硬玻璃,这将使其更适合大规模生产。”