石墨—金刚石相变机制理论研究取得重大进展

近日,河北工业大学在石墨—金刚石相变机制理论研究方面取得重大进展。8月4日,Nature出版集团的《Scientific Reports》杂志刊发该校谢红献博士为第一作者的论文《Mechanism for direct graphite-to-diamond phase transition》(石墨—金刚石相变机制研究)。该研究为人工合成金刚石提供了一个全新的思路:可按人意愿控制人造多晶金刚石晶粒的大小,以及单晶金刚石的合成。 金刚石是立方晶体结构,石墨是“ABABA”层状晶体结构。石墨要转变成立方晶体结构的金刚石,一般认为首先要转变成“ABCABCA”结构的石墨,然后通过原子面的弯曲才能转变成立方金刚石。该研究通过系统的分子动力学模拟计算提出了一个崭新的转变机制:波状弯曲滑移机制。该研究表明:如果首先把石墨的层间距压缩到0.24nm左右,再沿[210]方向压缩就可得到单晶立方金刚石;如果石墨层的间距过大或过小,沿[210......阅读全文

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

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

拓扑相变研究中国也很强

  一块碲化铋石头,普通人把它归类为“固体”,但它的准确分类应该是“拓扑绝缘体”。“拓扑”二字一加,物质的存在方式极大丰富。10月4日,三位美国人因为“拓扑相变”研究被授予2016年度诺贝尔物理学奖。而中国科学家近几年也在这一领域大放异彩。  “我读着他们的文章开始了研究,对他们的工作非常敬佩,他们

生物大分子的“相变”

编者按:生物大分子的“相变”或者说“相分离”应该说近几年来生命科学领域里面发展非常迅速的热门领域。然而很多同行却表示自己还没搞清楚“相分离”到底是怎么回事它就已经火了。为什么说火了?除了同行私底下交谈关于最新学术进展可以约莫了解一些之外,另一个风向标是观察以CNS为代表的杂志发表相关论文的情况。截止

超硬纳米孪晶结构块材问世

  近日,燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室教授田永君领导的研究小组与多家科研机构合作,利用高温高压技术成功合成出超高硬度的纳米孪晶结构立方氮化硼块材。相关研究成果发表于最新一期的《自然》杂志。   据介绍,立方氮化硼是一种重要的超硬材料,在铁基材料加工行业中获得了广泛应用。但令人遗憾的

金属所在基于金刚石/膨胀垂直石墨烯的层状限域双电层电容行为的研究获进展

多孔或层状电极材料具有丰富的纳米限域环境,表现出高效的电荷储存行为,被广泛应用于电化学电容器。而这些限域环境中形成的双电层(限域双电层)结构与建立在平面电极上的经典双电层之间存在差异,导致其储能机理尚不清晰。因此,解析限域双电层结构对探讨这类材料的电化学电容存储机理和优化电化学电容器件的性能具有重要

关于元素碳的制取方法介绍

  金刚石  金刚石供应链被有权利的贸易集团控制在有限数量上,并且高度集中在世界上很小的区域内。只有非常少量的矿藏有实际价值。在将矿石粉碎期间必须采取护理措施防止在此过程中金刚石遭到破损,并随后将金刚石按照密度顺序排序。在当今借助X射线将钻石按照富集密度分级之前,过程中最后的分拣步骤都是靠手工完成的

高压下石英的激光拉曼光谱研究

摘 要 在高压实验中,石英的相变被广泛作为实验仪器压力校正的标准,而在压力较低的情况下,石英通常还被用作压力指示剂,用来指示金刚石压腔中的压力。Christian等曾经论述了石英的拉曼特征峰的漂移小于20cm-1时,其漂移量与压力的关系式。为了扩大关系式的适用范围,笔者利用金刚石压腔,以目前广泛使用

金刚石的结构特点和主要应用

金刚石(diamond),俗称“金刚钻”,它是一种由碳元素组成的矿物,是石墨的同素异形体,化学式为C,也是常见的钻石的原身。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。金刚石的用途非常广泛,例如:工艺品、工业中的切割工具,也是一种贵重宝石。

液氮罐在切削加工中的冷冻技术

利用液氮进行低温切削加工,就是利用液氮使工具或切削区处于低温冷却状态进行切削加工。使用液氮作为切削液,应用后直接挥发成气体返回到大气中,没有任何污染物。液氮冷冻有直接和间接两种应用方法。直接应用法:即将液氮作为切削液直接喷射到切削区。一般来说,由于刀具磨损严重,金刚石刀具不能用来加工黑色金属。而美国

朗斯代尔石的物理性质

轴正光性,具有双折射性,折射率2.11~2.12,理论密度3.51g/cm3,与金刚石相同。其硬度接近金刚石,但脆性大,粒度细以爆炸法或静压法沿石墨C轴加13GPa以上的压力及1000°C以上温度,可以使石墨转变成六方金刚石。

研究发现纳米金刚石可杀菌

  德国不来梅大学10日报告说,该校研究人员参与的一个国际研究团队发现,纳米金刚石可像金属银、铜一样有效杀除细菌。  纳米金刚石直径约5纳米(1纳米等于10亿分之1米),约为细菌的二百分之一,可通过含碳化合物在高压容器中爆炸产生。这种灰褐色金刚石粉末在接受不同的热处理后,表面会形成不同的化学基团。 

金刚石的化学性质

金刚石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。金刚石是无色正八面体晶体,其成分为纯碳,由碳原子以四价键链接,为已知自然存在最硬物质。由于金刚石中的C-C键很强,所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以金刚石硬度非常大,熔点在华氏6900度,金刚石在纯氧中燃点为720

金刚石的主要用途

工业用途地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、玻璃刀用金刚石、硬度计压头用金刚石、工艺品用金刚石。若涂在音响纸盆上,音箱音质会大为改善。慢性毒药文艺复兴时期,用金刚石粉末制成的慢性毒药曾流行在意大利豪门之间。当人服食下金刚石粉末后,金刚石粉末会粘在胃壁上,在长期的摩

金刚石的稳定性介绍

金刚石化学性质稳定,具有耐酸性和耐碱性,高温下不与浓HF、HCl、HNO3作用,只在Na2CO3、NaNO3、KNO3的熔融体中,或与K2Cr2O7和H2SO4的混合物一起煮沸时,表面会稍有氧化;在O、CO、CO2、H、Cl、H2O、CH4的高温气体中腐蚀。金刚石还具有非磁性、不良导电性、亲油疏水性

金刚石有颗“玻璃心”

  素有“硬度之王”之称的金刚石也有“脆弱”的一面:作为一种晶态材料,规整排列的原子结构导致其性质具有很强的方向性。换言之:有些方向硬度特别大,而有些方向则相对较弱。北京高压科学研究中心曾徵丹研究员的团队最近合成出了一种原子无序排列的新型碳材料——玻璃态金刚石则很好地弥补了传统金刚石的这一缺点。该材

金刚石表面重构研究获进展

  近日,吉林大学超硬材料国家重点实验室在“表面重构的模拟新方法与金刚石表面的自组装碳纳米管阵列”研究方面取得重要进展,该研究成果发表在2014年4月16日出版的《自然—通讯》期刊上。研究工作得到了国家自然科学基金委杰出青年基金、面上和重点基金,科技部973计划,教育部长江学者研

金刚石散热薄膜,“硬撑”不“屈曲”

凭借超高热导率,金刚石成为突破高频大功率芯片散热瓶颈的关键材料——将芯片直接键合到金刚石衬底上,能显著降低近结热阻与结温,被视为未来高性能芯片及3D封装热管理的理想方案,其应用价值日益受到行业关注。解决衬底翘曲问题,成为金刚石薄膜应用于芯片键合的关键一步。针对这一核心瓶颈,中国科学院宁波材料技术与工

金刚石的物理性质

硬度摩氏硬度10,新摩氏硬度15,显微硬度10000kg/mm2,显微硬度比石英高1000倍,比刚玉高150倍。金刚石硬度具有方向性,八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度,菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。依照摩氏硬度标准(Mohs hardness scale)共分10级,钻石(金刚石)为

微射流高压均质法制备少层石墨烯步骤与结果

石墨烯独特的力、热、光、电、磁等特性,使其在微电子、生物传感器、储能材料和复合材料领域有着巨大的应用潜力。机械法进行石墨烯剥离,相比其他化学方法制备的石墨烯具有更少的缺陷,结构也较为完整。本文将简介微射流高压均质法在石墨烯制备中的应用。 主要仪器与原料:微射流高压均质机 预实验步骤与结果:1)分装混

计算方法证实“超硬石墨”碳结构

  美国纽约州立大学石溪分校(SBU)的Artem R. Oganov 教授采用先进计算方法证实了此前预测的超硬“M-碳”结构及其性质,并与实验结果完美吻合。   1963 年,Aust 和Drickamer 等人在常压下压缩石墨得到了一种新型碳结构,其具有透明、超高硬度等类似金刚石的特点

单相变压器的定义

  单相变压器即一次绕组和二次绕组均为单相绕组的变压器。  单极性开关电源,指输出为单极性,也就是只有正极、负极输出,相对于双极性开关电源说的,双极性开关电源有三条输出,分为正电源、负电源、地线。  单相变压器结构简单、体积小、损耗低,主要是铁损小,适宜在负荷密度较小的低压配电网中应用和推广。苏州市

单相变压器的意义

  用料少  相同容量的单相变压器比三相变压器用铁减少20%,用铜减少10%。尤其是采用卷铁芯结构时,变压器的空载损耗可下降15%以上,这将使单相变压器的制造成本和使用成本同时下降,从而获得最佳的寿命周期成本。  线路投资低  在电网中采用单相供电系统,可节省导线33%~63%,按经济电流密度计算,

影响生物膜相变的原因

①脂肪酸链的长度,长度越长,膜的相变温度越高.②脂肪酸链的不饱和度,越高,相变越低.③固醇类,他们可使液晶相存在温度范围变宽.④蛋白质,影响与固醇一样.

量子相变标度行为研究取得进展

  二维和三维二聚海森堡模型中从反铁磁态到顺磁态的量子相变是目前研究比较透彻的量子相变问题,且三维系统中该类相变已经在实验材料中得到实现,但此类相变中标度律和普适类等根本性问题仍然存有争议。最近,由中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心理论室博士后马女森、特聘教授Anders W. San

相变过程导热系数的研究

相变材料(PCM - Phase Change Material)是指随温度变化而改变物理性质并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程,相变材料将吸收或释放大量的潜热,称为相变潜热。相变材料物理状态发生变化时,材料自身的温度在相变完成前几乎维持不变,形成一个宽的温度平台,但吸收或释放的潜热

压电效应和拓扑量子相变

   近期,美国宾夕法尼亚州立大学刘朝星教授课题组从理论上提出压电响应的突变可以表征一系列二维拓扑相变,从而第1次揭示了压电系数和拓扑相变间的关系。相关成果以“Piezoelectricity and Topological Quantum Phase Transitions in Two-Dime

有望听见核物质相变的“声音”

近期,一支国际联合研究团队利用双中子星并合过程中的引力波辐射特性研究核物质转变,取得了重要进展。10月26日,相关研究成果发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上,并被美国物理学会《物理》杂志作为亮点报道。中国科学院紫金山天文台(以下简称紫金山天文台)博士研究生黄永

单相变压器的分类

  变压器的最基本型式,包括两组绕有导线的线圈,并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中的一组线圈时,于另一组线圈中将感应出具有相同频率的交流电压,而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链的程度。