Adakah Bahan Lebih Keras Daripada Berlian?

Adakah terdapat bahan yang lebih keras daripada berlian?

ya. Walaupun berlaku secara semula jadi, berlian tulen kekal sebagai penanda aras untuk kekerasan di dunia semula jadi, beberapa bahan sintetik atau berstruktur khas mempunyai kekerasan melebihi berlian (berlian asli biasanya mempunyai kekerasan Vickers kira-kira 70–100 GPa).

 

I. Bahan Sudah Berjisim-Dihasilkan atau Disintesis Secara Pukal, Melebihi Kekerasan Berlian:
1. 1 Lonsdaleite (Berlian Heksagon)
Terdiri daripada unsur karbon-sama seperti berlian biasa-Lonsdaleite menampilkan susunan kekisi heksagon dan bukannya struktur padu yang terdapat dalam berlian standard.
Sampel pukal sintetik ketulenan tinggi-tinggi telah mencapai kekerasan 155 GPa-40% hingga 58% lebih keras daripada berlian. (Nota: Lonsdaleite yang wujud secara semula jadi, biasanya ditemui dalam meteorit, mengandungi banyak kekotoran dan seterusnya menunjukkan kekerasan yang lebih rendah.)

 

Pada tahun 2025, pasukan penyelidik domestik berjaya mensintesis sampel pukal-milimeter,-tulen fasa Lonsdaleite. Mempamerkan rintangan haba dan kekuatan ricih yang unggul berbanding berlian, ia menjanjikan sebagai bahan mentah masa hadapan untuk-penggosok industri tinggi dan alat pemotong keras.

 

1.2 Nanotwinned Diamond (Dibangunkan oleh Pasukan Tian Yongjun di Universiti Yanshan)
Dengan menapis berlian biasa menjadi struktur nano, ultrafine nanowinned, penyelidik telah mencapai kekerasan melebihi 200 GPa. Bahan ini pada masa ini mewakili varian berlian dengan potensi tertinggi untuk aplikasi perindustrian di kalangan semua bahan superhard dan-pengeluaran kelompok kecil telah berjaya dilaksanakan; prestasinya dengan ketara mengatasi berlian kristal tunggal-semulajadi.

 

1.3 Wurtzite Boron Nitride (wBN)
Polimorf-tekanan tinggi boron nitrida heksagon, wBN mempunyai kekerasan Vickers 75–85 GPa. Di bawah-keadaan tekanan tinggi, ia mampu menggaru berlian. Tambahan pula, ia sangat tahan terhadap haba dan tidak bertindak balas dengan aloi keluli, menjadikannya jauh lebih baik daripada alatan berasaskan berlian-untuk pemesinan besi-bahan kerja berasaskan.

 

2. Teori atau Surih-Sintesis Makmal Skala

(Pada masa ini Tidak Layak untuk Pengeluaran Besar-besaran, Namun Mempunyai Kekerasan Amat Tinggi)

Carbyne (atau Polyacetylene):

• Bahan ini terdiri daripada atom karbon yang tersusun dalam struktur rantai-tunggal yang linear. Secara teorinya, kekerasannya dianggarkan 30 hingga 40 kali ganda daripada berlian, dan kekuatan tegangannya adalah kira-kira 200 kali ganda daripada keluli. Walau bagaimanapun, ia mempamerkan kestabilan kimia yang sangat lemah dan pada masa ini hanya boleh dipelihara dalam jumlah surih apabila dikapsulkan dalam tiub nano karbon, menjadikannya tidak sesuai untuk aplikasi bahan-pukal yang praktikal.

 

-Tiub Nano Karbon Padat Tekanan Tinggi:

• Walaupun kekerasannya pada tekanan ambien lebih rendah daripada berlian, selepas ketumpatan di bawah tekanan tinggi 75 GPa, kekerasannya mencapai 240 GPa-kira-kira empat kali ganda daripada berlian. Pada masa ini, mereka hanya boleh disintesis di bawah keadaan makmal yang melampau.

 

3. Sering Keliru Dengan: Cubic Boron Nitride (cBN)
Nitrida boron padu standard mempunyai kekerasan 50–55 GPa. Ini adalah lebih rendah sedikit daripada berlian, namun ia berada di bawahnya, menjadikannya pelelas superhard kedua paling banyak digunakan dalam industri (biasa digunakan dalam pemprosesan batu dan alat pemotong).