富勒烯是一种形式的碳分子,其中碳原子形成球体,通常是在其晶格节点处具有富勒烯分子的分子晶体。富勒烯分子具有优异的机械刚性,当其在压力下时由于3D聚合变得比金刚石硬。
富勒烯
近日,俄罗斯研究团队基于富勒烯和单晶金刚石结构模拟新材料,提出了简化模型-将富勒烯晶体结构放置在单晶钻石内。研究人员对复合材料进行建模,先在1nm厚的金刚石壳内含有2.5nm富勒石晶粒的小模型;随后将富勒烯的尺寸增加到15.8nm,而金刚石壳的厚度不变。在X射线衍射光谱下的变化表明,富勒体尺寸的增加使得光谱更接近实验数据,获得了具有流体静压压缩富勒烯的无定形碳介质,而模型处理内部含有富勒烯的金刚石。新模型与实验数据非常趋于一致。
单晶金刚石微粉
研究人员认为,富勒烯本身不是很硬,其体积模量比金刚石的体积模量小1.5倍。但是当它被压缩时,材料的弹性、机械性能和体积模量急剧增加。为了保持这种增强的体积模量,富勒烯应该一直保持在这样的压缩状态。该研究结果,有助于科学家进行目标实验获得超硬材料。
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