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压缩超硬石墨的结合变化

Wendy L Mao1, Ho-kwang Mao, Peter J Eng

  • 1Department of the Geophysical Sciences, University of Chicago, Chicago, IL 60637, USA. wmao@chicago.edu

Science (New York, N.Y.)
|October 18, 2003
PubMed
概括
此摘要是机器生成的。

在高压下,石墨会变成超硬材料. 这种结构变化涉及将pi键转换为sigma键,创建比钻石更硬的材料.

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科学领域:

  • 材料科学 材料科学 材料科学
  • 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
  • 化学 化学 化学

背景情况:

  • 石墨是一种常见的碳元素,具有独特的电子和结构性质.
  • 了解压力诱导的相变对于开发具有增强性质的新材料至关重要.

研究的目的:

  • 为了研究高压下石墨的结构和粘合变化.
  • 描述石墨的高压阶段的特性.

主要方法:

  • 在环境温度下对石墨的压缩高达17千兆帕斯卡尔.
  • 碳的近K边缘光谱利用同步X射线无弹性散射.
  • 高压阶段的X射线衍射分析.

主要成果:

  • 石墨以大约17千兆帕斯卡尔的速度转化.
  • 一半的pi债券转换为西格玛债券,而另一半仍然是pi债券.
  • 高压形式呈现出扭曲的石墨结构,并且超硬,能够入钻石.

结论:

  • 高压压缩会导致石墨的结构和粘合性发生显著的变化.
  • 由此产生的超硬相对于需要极度硬度和耐久性的应用具有潜力.