首次在室溫下制造出鉆石以及Lonsdaleite鉆石

在自然界,DIA是在地球深處形成的。需要超過1000的極高壓力和高溫環境,

現在,一個國際團隊在幾分鐘內制作了兩種不同類型的DIA ——,第一次在室溫下制作DIA,實驗報告發表在《小雜志》上,

有多個DIA

碳原子可以通過多種方式結合成為不同的材料,包括軟黑石墨和硬透明金剛石,

具有石墨狀鍵形式的簡單碳,如石墨烯——,是有史以來最薄的材料,但鉆石結構不止一個。

在普通金剛石中,原子以立方晶體結構排列,但也可以以六方晶體結構排列。

這種不同形式的DIA被稱為朗斯代爾(Lonsdaleite),是以愛爾蘭晶體學家和英國皇家學會的凱瑟琳朗斯代爾(Kathleen Lonsdale)的名字命名的。是第一個用X射線研究碳結構的科學家。

人們之所以對朗斯達萊特感興趣,是因為預計它比普通DIA硬58%,而普通DIA一直被認為是地球上最硬的天然物質,

我們在亞利桑那州的峽谷迪亞波羅隕石坑發現了天然的朗斯達萊特,之后,在實驗室用高壓壓機或炸藥加熱壓縮石墨,就可以合成出微量的朗斯達萊特。

制作鉆石的方法

DIA早在1954年就合成了,通用電氣的特雷西霍爾(Tracy Hall)通過模仿地殼中的自然條件制造了DIA,并添加了金屬催化劑以加速其生長,

因此,人工高壓高溫DIA與天然DIA相似,但通常較小且不完善。目前仍在生產中,主要用于工業,

另一個主要方法是用小直徑的氣體作為“種子”,通過化學氣體過程生長更大的直徑。需要800左右的溫度,雖然生長緩慢,但成品較大,相對無缺陷,

大自然為形成DIA的其他途徑提供了線索,在太陽系隕石撞擊和小行星高速碰撞過程中,創造了所謂的“外星DIA”,

科學家們一直試圖弄清楚外星DIA是如何形成的,有證據表明,除高溫高壓外,滑動力(也稱為“剪切力”)也可能起重要作用。

受剪切力影響的物體在頂部向一個方向推動,在底部向相反方向推動。我們用一只手從上到下把一疊牌攤在桌子上,整個撲克牌都受到剪切力,所以也可以稱之為“滑”力,

在新設計的實驗中,一小塊類似石墨的碳物質受到極高的剪切力和壓力,形成金剛石,與之前的工藝不同,壓縮過程中沒有加熱。通過電子顯微鏡發現,得到的樣品同時含有常規DIA和朗斯達萊特。

在室溫下幾分鐘內制造DIA的能力具有更大的工業潛力。

特別是對于需要極硬材料的行業來說,用這種方法制造朗斯代爾是令人振奮的消息。在工業上,我們用金剛石涂覆鉆頭和刀片,以延長工具的使用壽命,

下一個挑戰是降低壓力條件,

在我們的研究中,室溫下DIA形成的最低壓力是80吉帕斯卡。相當于640頭非洲象站在芭蕾舞鞋的腳趾上!

如果成功降低壓力條件,制造成本將大大降低。

https://www . science alert.com/for-有史以來第一次-科學家-創造-鉆石-在實驗室-不加熱

3 条回复 A文章作者 M管理員
  1. 好的,現在就差640頭大象了

  2. 鉆石產業者馬上宣布,只有硬度不夠的才是有價值的鉆石。
    不過硬度既然不夠,作為愛情的代表,是不是也會因此掉價呢?

  3. 我知道你們要說什么
    但是你的女朋友不會鳥你