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人工合成金剛石人工合成的金剛石是由許多微晶(crystallites)或尺寸介于幾納米到幾微米之間的晶粒(grains)組成的多晶(polycrystalline)集合體。這和用作珠寶首飾的大多數(shù)單晶(monocrystals)純天然金剛石是大不相同的。晶粒尺寸(grainsize)越小,就擁有越多的晶界(grainboundaries,晶粒與晶粒之間的接觸面叫做晶界),其硬度也越強(qiáng)。的研究表明一些合成金剛石的維氏硬度能達(dá)到200GPa。
微碳晶石(Q-carbon)近,美國(guó)北卡羅萊納州立大學(xué)的研究者聲稱他們發(fā)明了一種不同于其它同素異形體的碳物質(zhì),據(jù)稱比金剛石還硬??茖W(xué)家們利用高能激光脈沖加熱非晶碳(non-crystalline)至3700攝氏度,然后迅速冷卻或“淬火冷卻(quenching)”——這就是Q-carbon名字的來(lái)源,就形成了微米大小的金剛石??茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)微碳晶石比類金剛石鍍膜(Diamond-likecarbon,一種無(wú)定性碳,性質(zhì)與金剛石類似)還要硬60%。因此他們推測(cè)微碳晶石的硬度比金剛石還大,當(dāng)然這還需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)。微碳晶石還有一些的性質(zhì),比如它具有磁性,在燈光下會(huì)發(fā)光。目前,微碳晶石主要被用來(lái)在常溫常壓下制造微小的合成金剛石顆粒。這些納米金剛石尺寸太小無(wú)法做成鉆石首飾,但卻是切割和拋光工具理想、廉價(jià)的涂層材料。
CO的高溫氣體中腐蝕。金剛石還具有非磁性、不良導(dǎo)電性、親油疏水性和摩擦生電性等。根據(jù)金剛石的氮雜質(zhì)含量和熱、電、光學(xué)性質(zhì)的差異,可將金剛石分為Ⅰ型和Ⅱ型兩類,并進(jìn)一步細(xì)分為Ⅰa、Ⅰb、Ⅱa、Ⅱb四個(gè)亞類。Ⅰ型金剛石,是Ⅰa亞型,為常見(jiàn)的普通金剛石,約占天然金剛石總量的98%。Ⅰ型金剛石均含有一定數(shù)量的氮,具有較好的導(dǎo)熱性、不良導(dǎo)電性和較好的晶形。Ⅱ型金剛石為罕見(jiàn),含少或幾乎不含氮,具有良好的導(dǎo)熱性。Ⅱb亞型金剛石具半導(dǎo)電性。由于Ⅱ型金剛石的性能,因此多用于空間技術(shù)和尖端工業(yè)。
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