12月11日,先進材料(advanced materials)期刊發布了來自愛丁堡大學主導,包括林雪平大學科學家在內的聯合科研團隊一項轟動成果,他們成功制備堅韌程度超過立方氮化硼,硬度可媲美鉆石的氮化碳化合物。與人造金剛石一樣,它在常溫常壓下依然能夠保持穩定。
論文地址:https://doi.org/10.1002/adma.202308030
該項成果據說解決了一項自上世紀80年代起,長達數十年的難題,即理論上被證明具有包括高耐熱等卓越性能的氮化碳,一直沒有確信報道被合成。
C3N4多晶型超硬材料實驗,證明其可使金剛石砧表面凹陷
本次研究報道了三種氮化碳——t/14-C3N4、hP126-C3N4和t/24-CN2的高壓高溫合成??蒲袌F隊將各種形式的碳氮前體置于70至135GPa的壓力下(大約是大氣壓的一百萬倍),同時將其加熱到超過1500℃的溫度。
研究人員利用同步加速器單晶X射線衍射對它們的結構進行了細致分析,發現這些強共價鍵合材料的物性包括:超不可壓縮和超硬,高能量密度、壓電和光致發光特性。他們認為,這些超不可壓縮碳氮化物的潛在應用是巨大的,有可能將它們定位為與鉆石相媲美的終極工程材料。本次科研突破為工業用途的多功能材料打開了大門,包括汽車和宇宙飛船的保護涂層、高耐用切削工具、太陽能電池板和光電探測器等。
編譯整理 YUXI
作者:粉體圈
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