|硬度和韧性都超过金刚石，全新的黑科技材料了解下

很多人都知道钻石非常坚硬，并且也知道它的韧性有所欠缺。根据《国家科学评论》杂志的相关报道，来自燕山大学的田永君院士研究团队研制出了一种全新的玻璃材料，它的硬度和韧性都超越金刚石，并且还具备半导体特性。
（图1：新材料在单晶金刚石上留下的划痕，图源相关论文）
根据相关资料显示，田永君院士团队一直在超硬材料领域进行深入研究探索。在2013年，田永君院士团队就合成了一种硬度超过金刚石的纳米孪晶立方氮化硼，并登入《自然》期刊。
本次研究中，田永君院士团队采用富勒烯，也就是C60作为原材料。这种原材料的碳原子均为SP2杂化状态，结构规整但稳定性不足，仅仅在800℃和5GPa的条件下就能够破坏这种对称结构。而田永君院士团队也正是利用这一特点，通过高温高压条件，使其SP2轨道向SP3轨道杂化转变。最终，在25GPa和800℃的条件下，富勒烯的晶体结构被转变成玻璃态。
当温度进一步升高，达到1000℃时，在XRD测试中，出现了金刚石晶面的宽衍射峰，这和以往研究中的玻璃态碳材料明显不同，并且也意味着SP3杂化轨道所代表的正四面体结构占据主导位置。
经过后续研究，在1200℃下， SP3杂化轨道程度最高，对生成物进行力学性质测试，它的维氏硬度高达113GPa ，并且能够在单晶金刚石表面留下划痕；同时，在70GPa的压力下，它也不会出现裂痕，这也意味着它的强度很高。
从富勒烯的规则对称结构，到Sp3杂化轨道的混乱结构，这项创新性研究的结果让科学家看到混乱中的秩序，并将“玻璃”的特性发挥到新的高度。
【|硬度和韧性都超过金刚石，全新的黑科技材料了解下】根据相关消息显示，田永君院士团队的研究还没有结束，他们还将继续在超硬物质领域进行研究和探索。