中外科学家合成新材料比金刚石硬两倍
天然金刚石在2700多年前被发现以来,一直被公认为自然界中的最硬材料。但是,中国科学家成功合成出了硬度两倍于天然金刚石新材料。 中国材料科学家燕山大学田永君教授领导的研究团队与吉林大学马琰铭教授和美国芝加哥大学王雁宾教授合作,在高温高压下成功合成出硬度两倍于天然金刚石的纳米孪晶结构金刚石块材。 这项研究成果发表在6月12日出版的国际权威期刊《自然》杂志上,是继2013年合成出极硬纳米孪晶立方氮化硼之后再次取得的突破。 去年,田永君教授研究团队首先利用洋葱结构氮化硼前驱物在高压下成功合成出纳米孪晶结构立方氮化硼,将显微组织的特征尺寸(平均孪晶厚度)减小到3.8纳米,维氏硬度值可达108GPa,超过了人造金刚石单晶。纳米孪晶立方氮化硼的成功合成开辟了一个同时提高材料硬度、韧性和热稳定性的新途径。 到目前为止,通过石墨、非晶碳、玻璃碳和C60等碳前驱体的高压相变还不能获得纳米孪晶结构金刚石。为此,田永......阅读全文
俄科学家发现利用改性纳米金刚石可快速检测水污染
俄罗斯科学院西伯利亚分院克拉斯诺亚尔斯克科学中心生物物理研究所的科学家证实,纳米级金刚石可用于检测水中苯酚类毒性和剧毒物质。此项发现使快速监测环境污染有了新方法。相关研究成果发表在《纳米科学与纳米技术杂志》(Journal of Nanoscience and Nanotechnology
美国罗切斯特大学发现纳米金刚石在光致发光领域的应用
近日,美国罗切斯特大学的研究人员首次在自由空间内的悬浮纳米金刚石上测量到光致发光所发射出的光束;该实验利用激光将纳米金刚石固置在空中,然后用另外一束激光照射金刚石,使之以定频形式发光。研究成果发表在Optics Letters上。 光学教授Nick Vamivakas领导了此次实验
纳米结构在摩擦学中的应用
摩擦磨损性能材料的重要使用性能之一,研究纳米材料的摩擦磨损性能是研究纳米材料的特性、推进纳米材料实用化不可或缺的工作。晶粒尺寸对材料摩擦磨损性能的影响一直是材料科学家关心的问题。实验证明,即使是处于微米或者亚微米尺度范围内,晶粒尺寸也会对材料的摩擦磨损性能有重要影响。金属材料很多实验结果证明,当晶粒
金刚石膜应用
金刚石膜具有高硬度、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、高绝缘、高稳定性、宽能隙和载流子高迁移率等优异性质和这些优异特性的组合,是一种在传统工业、军事、航天航空和高科技领域具有广泛应用前景的新材料,被称为是继石器时代、青铜器时代、钢铁时代、硅时代以来的第五代新材料,亦被称为是继塑料发明以来在材料科学领域
“种”金刚石记
■本报记者 张楠中国科学院大学2021年本科录取通知书曾被称为“最硬”通知书,皆因其中嵌着一块刻有校训“博学笃志、格物明德”的金刚石。这批刻有校训的金刚石,由中国科学院宁波材料技术与工程研究所(以下简称宁波材料所)制作完成。经过多年努力,该所成功打通了从理论探索到装备与工艺国产化,再到高品质大尺寸单
硬度、硬度单位
硬度--是衡量材料软硬程度的一个性能指标。它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力,也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念,而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。硬度试验的方法较多,原理也不相同,测得的硬度值和含义也不完全一样。zui常用的是静
纳米金刚石的改性及其在催化反应中的应用研究取得进展
在传统工业催化领域中,金属基催化材料占据主导地位,但是其不可再生性以及对环境的污染性是金属材料潜在的弱点。如何开发出具有可替代性的绿色能源催化剂是近些年来研究的热点与重点。纳米金刚石是一类sp3杂化的非金属碳材料,通过简单控制煅烧温度(900~1500℃),可得到巴基型纳米金刚石(sp2/sp3
纳米压痕仪客户方案参考
利用各种形状的金刚石、蓝宝石探针,对样品表面微区进行压入或划入,可获得材料微区的硬度、折合模量、摩擦系数等,并能对压痕和划痕的表面形貌进行原位快速扫描成像。有纳动态力学分析(DMA)功能,可测粘弹性材料、金属、陶瓷的存储模量、损失模量、tanδ、振幅、相位、存储刚度、损失刚度、复合模量等。主要应用于
新形式碳:有望借助碳炔的神奇性能制造更强大的纳米设备
碳元素再次为人们带来了惊喜。据《MIT技术评论》杂志网站8月16日报道,美国莱斯大学的科学家日前通过计算发现,一种新形式的碳具有极高的强度和硬度,甚至超过了久负盛名的石墨烯和钻石。相关论文已经发表在著名的科学论文预印本网站arXiv上。 碳是地球上分布范围很广的一种元素,以多种不
铝合金表面多层梯度碳基复合薄膜构筑与防护研究取得进展
中科院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室低维材料摩擦学课题组在铝合金表面多层梯度碳基复合薄膜构筑与防护研究方面取得了新进展。 以铝合金为代表的轻合金材料被广泛应用于航天、航空、兵器、机械、汽车、交通、石油化工、纺织、印刷等行业,在这些领域的应用中大量涉及到轻合金
研究生院最新研究设计提出碳的一种新结构
最近,中科院研究生院苏刚教授及其博士生胜献雷等人基于密度泛函第一性原理研究,设计提出了元素碳的一种新结构,该结构被命名为T型碳(T-carbon)。相关研究结果近日发表在国际期刊《物理评论快报》上 [X. L. Sheng et al., Physical Review Lette
纳米压痕仪的概述
近年来,国内外研究人员以纳米压痕技术为基础,开发出多种纳米压痕仪,并实现了商品化,为材料的纳米力学性能检测提供了高效、便捷的手段。 纳米压痕仪主要用于微纳米尺度薄膜材料的硬度与杨氏模量测试,测试结果通过力与压入深度的曲线计算得出,无需通过显微镜观察压痕面积。 纳米压痕仪的基本组成可以分为控制
金刚石的光学性质
(1) 亮度(Brilliance)金刚石因为具有极高的反射率,其反射临界角较小,全反射的范围宽,光容易发生全反射,反射光量大,从而产生很高的亮度。(2) 闪烁(Scintillation)金刚石的闪烁就是闪光,即当金刚石或者光源、 观察者相对移动时其表面对于白光的反射和闪光。无色透明、结晶良好的八
科学家实验室合成仅次于金刚石的第二硬材料
科学家一直在寻找坚硬的材料,比如金刚石,作为地球上最坚硬的材料之一,成为许多材料科学研究的基准。1989年,美国伯克利大学的A.Y. Liu和M.L. Cohen从理论上预言了一种由碳和氮合成的材料,推断其硬度可与金刚石相媲美,甚至可能比金刚石硬度更高。科学家采用各种手段试图在实验室合成这种化合物,
科学家实验室合成仅次于金刚石的第二硬材料
科学家一直在寻找坚硬的材料,比如金刚石,作为地球上最坚硬的材料之一,成为许多材料科学研究的基准。1989年,美国伯克利大学的A.Y. Liu和M.L. Cohen从理论上预言了一种由碳和氮合成的材料,推断其硬度可与金刚石相媲美,甚至可能比金刚石硬度更高。科学家采用各种手段试图在实验室合成这种化合物,
石墨的理化性质
石墨质软,为黑灰色,有油腻感,可污染纸张。硬度为1~2,沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3~5。比重为1.9~2.3。比表面积范围集中在1-20m2/g,在隔绝氧气条件下,其熔点在3000℃以上,是最耐温的矿物之一。它能导电、导热。自然界中纯净的石墨是没有的,其中往往含有SiO2、Al2O3、Fe
简述锂电池的负极材料石墨的理化性质
石墨质软,为黑灰色,有油腻感,可污染纸张。硬度为1~2,沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3~5。比重为1.9~2.3。比表面积范围集中在1-20m2/g,在隔绝氧气条件下,其熔点在3000℃以上,是最耐温的矿物之一。它能导电、导热。 自然界中纯净的石墨是没有的,其中往往含有SiO2、Al2O
AFM力学测量
力学测量在纳米材料和器件的诸多性质中,力学性质不仅面广而且也是评价纳米材料和器件的主要指标,是纳米材料和器件得以真正应用的关键。目前关于AFM的微纳米力学研究,已在纳米材料力学性质、纳米摩擦等领域取得了较大进展。在AFM接触模式下,研究样品材料微纳尺度内的形貌和力学性质(包括杨氏模量、硬度、粘弹性、
测试硬度的方法
不同的硬度是适合不同的零件的,对某些零件来说你用这中硬度就不适合了,比如高硬度的工件你用布氏硬度偏差就大。因为布氏硬度是用淬火钢球或则是硬质合金球来压工件出的压痕的大小来确定硬度的,工件高硬度的时候和他两的硬度差就很小了,而且布氏硬度也不能适用在很薄的工件或则很薄的表面硬度上测量,因为他的压痕太大了
3分钟了解hrc硬度定义
这是洛氏硬度(Rockwellhardness),这是由洛克威尔(S.P.Rockwell)在1921年提出来的,是使用洛氏硬度计所测定的金属材料的硬度值.该值没有单位,只用代号“HR”表示. HRC 是采用150Kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料.例如:淬火钢等 其测量方
什么是摩氏硬度计
摩氏硬度是按不同材料进行区别硬度的,一共分为10级,最硬的是金刚石10级;矿物抵抗外来机械作用(刻划、压入、研磨)的能力,称为硬度。一般用两种不同的矿物互相刻划,来比较矿物的相对硬度,德国矿物学家摩斯(Frederich Mohs)用这种互相刻划的方法,挑选了十种矿物(最软者为滑石,最硬者为金刚石)
显微硬度(二)
分类编辑由于所用金刚石压头的形状不同,显微硬度又分为维氏(Vickers)显微硬度和努普(Knoop)显微硬度两种。维氏显微硬度维氏显微硬度是用对象为130°的金刚石四棱锥作压入头,其值按下式计算:HV=18.18·P/d2式中:HV-维氏硬度,MPa; P-荷重,kg;d-凹坑对角线长度,mm。维
硬度计硬度分类
硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验,生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。 1.里氏硬度(Dietmar Leeb)里氏硬度是根据最新的里氏硬度测试原理利用最先进的微处理器技术设计而成。 2.布氏硬度(HB)以一定的载荷(一般300
洛氏硬度HRA与HRC之近似理论关系
洛氏硬度A标尺和C标尺测试方法及所用金刚石压头相同,仅所加总负荷大小不同。按照标准,例如GB230-83,金刚石压头是顶角为120°的圆锥体,锥顶磨成半径为0.200mm的球面。由于这一原因,金刚石压头的高比完全为圆锥体形时差0.03094mm。这个差值与在洛氏A、C标尺硬度实用范围内的压痕深度相
压缩玻璃碳的基础研究取得重要进展
碳具有石墨、金刚石、富勒烯、碳纳米管、石墨烯等多种同素异形体,石墨在高压下可直接转变成超硬金刚石。对于这种高温高压截获的亚稳相,其晶体结构与初始前驱体结构、压力温度条件以及加载或卸载方式密切相关,为探索新奇碳材料提供了机会。 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室(燕山大学)田永君教授、赵智胜
TI950-TI950-纳米压痕仪
TI-950 纳米压痕仪TI-950 纳米压痕仪是全球zui新ling先的纳米力学检测仪器,提供了业界ling先的灵敏度和无可比拟的性能。TI-950 纳米压痕仪的设计为自动的、高通量仪器,支持 Hysitron开发的许多纳米力学表征技术。系统集成了新开发的 performech TM 高级控制模块
金刚石的计算化学数据
1、 疏水参数计算参考值(XlogP):-1.12、 氢键供体数量:03、 氢键受体数量:24、 可旋转化学键数量:05、 互变异构体数量:6、 拓扑分子极性表面积(TPSA):34.17、 重原子数量:28、 表面电荷:09、 复杂度:010、 同位素原子数量:011、 确定原子立构中心数量:01
金刚石的结构性质
金刚石结构分为等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系。在金刚石晶体中,碳原子按四面体成键方式互相连接,组成无限的三维骨架,是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体。由于金刚石中的C-C键很强,所以所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以金刚石不仅
金刚石冲击试验机
金刚石冲击试验机主要适用范围及功能: 由我公司开发研制的是专门用于测试各种合金及超硬材料冲击强度的专用设备,具有界面操作简单,冲击试验时间短,设备性能可靠性高的特点,电气控制部分采用台达公司生产的大屏幕触摸屏,人机对话界面采用中英文对照的方式。电气驱动核心部分采用台达公司生产的FP0系列可编程
硬度
在硬度检测中,我们经常会看到布氏、洛氏、维氏这些词语。它们是什么意思呢?小编现在慢慢向您说来...... 我们知道硬度是当一个物体向某一物体压入时,该物体的抵抗能力。那么科学家们就根据这个原理将测试分为两大类:划痕硬度和压入硬度。 所谓的划痕硬度,简单来说是用不同硬度的铅笔划待测物体表面。