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納米級金剛石比石墨更穩定

關鍵詞 納米級金剛石 , 石墨|2005-06-15 00:00:00|技術信息|來源 中國超硬材料網
摘要 最近在爆炸的碳質剩余物中發現了直徑只有3—5nm的金剛石,還在隕石中也找到此類物質,與氣相成核相似,在低壓氫中能長成類似金剛石的薄膜。在這四種情況下條件很復雜,但爆炸物...

  最近在爆炸的碳質剩余物中發現了直徑只有3—5nm的金剛石,還在隕石中也找到此類物質,與氣相成核相似,在低壓氫中能長成類似金剛石的薄膜。在這四種情況下條件很復雜,但爆炸物及隕石中的金剛石有近似相等的尺寸大小。人造金剛石生長的成核中心的必需性顯示了存在一個共同的根本因素。超小金剛石,太小了以致于不容易查找,實際上可能比如今發兩年更為普遍。我們是通過小四面體(金剛石)與六角形(石墨)群的計算生成熱的比較得出此結論的。與Nuth上關于星際介質金剛石的討論相一致,我們認為對微晶金剛石的穩定性來講表面能是一個重要的因素。對以氫原子結束的表面鍵,我們發現直徑小于3nm的金剛石從能量上考慮比多環芳香族化合物(石墨前驅)更為有利,不需要金剛石通常所要的高壓及極端動力學條件。
  我們的目的就是解釋為何在爆炸產物中會發現固體碳,且原始煙灰中有占重量比20%的具有正常結構的金剛石。成分中從水到芳香烴占25%。煙灰的殘余部分是由具有渦輪層結構的石墨帶組成,這些石墨帶中各種不同層旋轉雜亂,其厚度相當于所連金剛石直徑大小。
  發現原生爆炸物中15%重量比為煙灰,在原生爆炸物中只有很少一部分碳原子是金剛石。當每個表面碳原子與氫結合來結束不飽和鍵,這些氫在爆炸物中只占數量的1%。在易揮發多環芳香烴表面(邊緣)已發現有氫和雜原子,它們都具有六角形結構。
 

 

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