|
我们都知道金刚石是自然界中最硬的物质，钻石就是用它磨制而成的，这种看上去很像玻璃的物质可比玻璃硬多了，从摩氏硬度（也叫作莫氏硬度）上来说，玻璃的硬度为6，而金刚石的硬度为10，所以可以用钻石划开玻璃，实际上划玻璃用的玻璃刀上就是有一块金刚石的。 不过近日我国媒体报道称燕山大学高压科学中心的田永君教授及其同事造出了一种比钻石还硬的玻璃态物质AM-III（暂定名），如果用它来划钻石，就可以在钻石上划出一道痕迹，如同用钻石划普通的玻璃一样，这种物质也被专家认为是世界上最硬的“玻璃”，关于这种材料的相关论文已经发表在8月12日的《国家科学评论》杂志上。 田教授称AM-III是一种完全由碳构成的透明的、有点发黄的材料，这种材料和石墨与金刚石一样，原料都是碳元素，所以严格来说它和普通的玻璃是完全不一样的，因为玻璃的成分基本都是二氧化硅为主的硅酸盐复盐，但AM-III也并不像金刚石那样是晶体，也不像石墨那样软，相反它的硬度很高，其维氏硬度测试中达到113千兆帕（GPa），而天然金刚石的维氏硬度通常只有50至70千兆帕，人造金刚石才能达到100千兆帕。 可能大家对维氏硬度不太了解，它是指用一个相对面之间夹角为136度的金刚石正棱锥体做压头，在规定载荷F作用力下压入被测试样本的表面，保持一定时间后，卸除载荷测量压痕对角线的长度d，再计算出压痕的表面积，最后再求出压痕表面积上的平均压力，就是所测试样本的维氏硬度值了，维氏硬度用符号HV来表示，这种方法多用来测量非晶体材料。 AM-III材料是非晶体，所以属于玻璃态物质，这意味着用这种材料制造的物体可以造得很大，比如就像制造玻璃那样将它制造成薄片状，就可以当玻璃用了，田教授称如果用这种材料制造成防弹玻璃，那么它的防弹性能将无与伦比，其硬度是目前市场上常用的防弹玻璃的20~100倍，如果能大规模制造，那它或将颠覆防弹玻璃市场。 由于这种材料的非晶体性质，我们甚至可以用它制造成任何形状，如同制造玻璃艺术品那样，相对而言它要比玻璃艺术品更容易保存，因为不容易摔坏，当然，它也可以替代钻石，在首饰行业掀起革新风暴。 AM-III材料不但很硬，还具有半导体的性质，导电性能几乎与硅一样高效，而且能在高温高压之下工作，这使得它在芯片等高科技领域或很有用武之地，所以，专家认为这种材料将来能大规模制造之后，或在很多行业的材料领域得以广泛应用，并给这些领域带来颠覆性的改变。 参考资料： 《观察者网》8月13日文章《燕山大学成功合成迄今最硬最强的非晶材料，光伏领域具有潜在应用前景》 |
|
|
