世界上是否有比金剛石還硬的物質?

蒲公英的約定數


自然界中最硬的肯定是金剛石

SP3軌道雜化形成的金剛石結構,由4個δ鍵構成的空間四面體,鍵能強,硬度高。

人工合成的最高硬度是石墨烯(僅在二維維度上)

比金剛石高,石墨烯是SP2雜化的二維碳六元環石墨結構,其C-C鍵鍵能大於金剛石C-C鍵,但這個僅考慮都是二維結構狀態下,一旦成為塊材,SP2雜化在垂直方向的π鍵太弱,這也是石墨可以寫字的原因。

有人說人工合成的碳化硅硬度超過金剛石,這是錯誤的,碳化硅莫氏硬度只有9.5級,而金剛石有10級。在塊材中是僅次於金剛石的第二硬材料。

在理論計算上,碳炔是比金剛石還硬的材料

在1885年德國化學家阿道夫·馮-貝耶爾提出碳炔的概念,一種由C-C單鍵跟C三C三鍵交替組成的碳結構。經過理論計算——碳炔硬度鑽石的40倍,石墨烯的兩倍。另外,它還擁有隻要拉伸3%就能從導體變成絕緣體的獨特性能,在電子領域有很大應用前景。但目前科學家還沒有找到有效的製備方法。


有初有終


金剛石是自然存在的最硬的物質,人工合成的物質有比金剛石硬的,氮化碳貌似是目前為止最硬的材料。而石墨烯由於其片狀結構,硬度不會很高,但是它的拉伸強度最高,可以算是世界上強度最高的物質之一


科學真好玩


如果把金剛石分成單原子模,它就沒有石墨稀硬。肯定還有,只是現在還沒發明,發現,創造出來。


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