《電子技術(shù)應(yīng)用》
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中國科學(xué)家開發(fā)出能劃傷鉆石的玻璃材料

2021-08-15
來源:光電資訊
關(guān)鍵詞: 劃傷鉆石 玻璃

  據(jù)外媒報道,,中國的材料科學(xué)家們在對各種形式的碳進行了實驗并創(chuàng)造出了一種堅硬到可以劃傷鉆石表面的玻璃,。據(jù)《南華早報》報道,,這種透明材料還具有不可思議的強度,,它可以作為半導(dǎo)體,這為光伏領(lǐng)域帶來了一些令人興奮的可能性,。

  這種被稱為AM-III的新材料跟鉆石有一些相似之處,,無論是天然的還是人造的,,因為它主要由碳原子構(gòu)成,。

  但鉆石的原子和分子排列是完美的晶格結(jié)構(gòu),而AM-III的原子和分子排列不整齊,,它的結(jié)構(gòu)更加混亂,,這種材料被稱為非晶態(tài)。

  像塑料,、凝膠和玻璃都是非固態(tài)材料,,但它們通常不會讓大家聯(lián)想到超高的硬度或強度。來自中國燕山大學(xué)的科學(xué)家們通過艱苦的試驗和錯誤嘗試了原子和分子的不同排列方式,,另外他們還轉(zhuǎn)向足球形狀的碳分子富勒烯并試圖將這些特性應(yīng)用到玻璃材料中,。

  我們已經(jīng)看到材料科學(xué)家研究富勒烯來開發(fā)可燃性納米粒子、先進的太陽能電池并進一步提高我們對空間的認(rèn)識,,而這項新研究的研究人員們發(fā)現(xiàn),,它們還可以用作形成耐受性非晶態(tài)材料的起點。富勒烯受到越來越大的熱量和壓力,,導(dǎo)致它們被壓碎并混合在一起,,為此,研究小組小心翼翼地將熱量和溫度調(diào)高到未知的范圍,,一直到AM-III形成,。

  經(jīng)維氏硬度測試,這種新材料的硬度有113 GPa,。低碳鋼的維氏硬度約為9 GPa,,而天然鉆石的維氏硬度約為70至100 GPa。

  該團隊的綜合力學(xué)測試證明,,AM-III是迄今為止已知的堅硬和強的非晶態(tài)材料,,它能夠劃破鉆石的表面。

  此外,這種材料還被發(fā)現(xiàn)是半導(dǎo)體的,,其帶隙范圍為1.5到2.2 eV,,類似于常用的非晶硅。這種電子和機械特性的結(jié)合使AM-III成為科學(xué)家們開發(fā)將光轉(zhuǎn)化為電能的光伏技術(shù)的一個有吸引力的命題,。




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