Superhartes Glas entwickelt, das stärker als Diamant ist und einfach herzustellen ist

Die Autoren der neuen Arbeit verwendeten zerkleinerte molekulare Kohlenstoffkügelchen, um ein neues Material zu schaffen.

das zudem über eine hohe Wärmeleitfähigkeit verfügt – es kann in der Elektronik verwendet werden. 

Kohlenstoff ist ein universelles Werkzeug vondie zu vielen stabilen Strukturen in verschiedenen Atomkonfigurationen verarbeitet werden können – von Graphen bis Diamant. Diese können sich wiederholende kristalline Muster oder amorph wie Glas sein. Die atomaren Bindungen selbst können sich in zwei oder drei Dimensionen ausbilden – dies bestimmt die Härte des Materials. Aber es gibt einige Formen, wie zum Beispiel Diamantglas, die schwieriger herzustellen sind als andere.

Wir haben lange untersucht, wie man ein amorphes Kohlenstoffmaterial mit dreidimensionalen Bindungen synthetisieren kann. Der Trick besteht darin, die richtige Quellkomponente zu finden.

Yingwei Fei, Autorin der neuen Studie

Wenn Graphit unter hohem Druck steht, dannSie erhalten das Kristallgitter des Diamanten. Es wäre logisch, Diamant zur Herstellung von Diamantglas zu verwenden, aber sein Schmelzpunkt von 4,227 ° C ist für den praktischen Gebrauch zu hoch. Daher suchten die Autoren nach einer Form von Kohlenstoff, die atomar genug ungeordnet werden kann, bevor sie Druck ausgesetzt wird.

So kamen die Forscher zu Fulleren, oderBuckyballu ist eine molekulare Verbindung, die wie konvexe geschlossene Polyeder aussieht. Es besteht aus 60 Kohlenstoffatomen, die in Form eines hohlen Fußballs angeordnet sind.

Das Team hat es aufgeheizt, bis der Ballon warverwandelte sich in ein chaotisches Set. Dann wurde die Substanz unter Druck gesetzt. Das Ergebnis ist ein diamantähnliches Glas. Es wurde in Form von millimetergroßen Stücken hergestellt.

Das resultierende Glas hielt 102 Gigapascal stand. Das ist höher als bei natürlichem Diamant, aber niedriger als AM-III, eine kürzlich in China synthetisierte Glasform, die bis zu 113 Gigapascal aushält. 

Das Team behauptet auch, dass der neue SuperhardGlas hat die höchste Wärmeleitfähigkeit aller amorphen Materialien - k 26. Es kann auch bei Temperaturen von 900 bis 1000° C synthetisiert werden, dies liegt im Bereich der industriellen Produktion.

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