집적 다이아몬드 나노로드

Aggregated diamond nanorod
"스파이브다이아몬드"가 여기로 리디렉션된다. 4-폴리토프는 24-셀을 참조한다.
러시아 시베리아 포피가이 분화구에서 채취한 천연 나노다이몬드 골재.[1]
포피가이 나노다이몬드의 내부 구조.[1]
합성 나노다이아몬드의 내부 구조.[1]

집적된 다이아몬드 나노로드 또는 ADNR은 나노드리스탈린 형태의 다이아몬드로, 나노다이아몬드 또는 하이퍼다이아몬드라고도 알려져 있다.

디스커버리

나노다이아몬드(Nanodamond) 또는 하이퍼다이아몬드(hyperdiamond)는 2003년 일본의 한 연구진이 흑연을 압축해 생산한 것으로 네이처에 발표한 같은 작품에서 벌크 다이아몬드보다 훨씬 단단한 것으로 나타났다.[2] 후에 풀렌 압축에 의해서도 생산되었고 등온 벌크 계수가 491 기가파스카스칼(GPA)인 반면, 기존의 다이아몬드는 442–446 GPA의 계수를 가지고 있으며, 이러한 결과는 X선 회절 데이터에서 추론되었으며, ADNR은 0.3% 밀도가 더 높은 것으로 나타났다.일반 다이아몬드 [3]한 개 같은 그룹은 나중에 ADNRs를 "자연 다이아몬드에 필적할 정도의 경도와 영의 계수를 가지고 있지만 '상위적인 마모 저항성'[4]을 가지고 있다"고 설명했다.

경도

순수 다이아몬드의 <111> 표면(정규적으로 큐브의 가장 큰 대각선까지)은 나노다이아몬드 팁으로 긁었을 때 경도 값이 167±6 GPA인 반면 나노다이아몬드 샘플은 나노다이아몬드 팁으로 시험했을 때 그 자체 값이 310 GPA이다. 그러나 균열로 인해 시험하는 샘플보다 단단한 재질로 만들어진 팁으로만 제대로 시험이 진행된다. 이는 나노다이아몬드의 실제 값이 310 GPA보다 낮을 가능성이 높다는 것을 의미한다.[5] 그것의 경도 때문에, 하이퍼다이아몬드는 광물 경도의 Mohs 척도로 10을 초과할 수 있다.

합성

ADNR(하이퍼다이아몬드/나노다이아몬드)은 할당성 탄소 풀레렌의 고체 형태인 풀라이트 분말을 두 가지 방법 중 하나로 압축하여 생산된다. 하나는 다이아몬드 앤빌 셀을 사용하고 셀을 가열하지 않고 37 GPA의 압력을 가한다.[6] 또 다른 방법에서는 풀러라이트를 낮은 압력(2–20 GPA)으로 압축한 다음 300 ~ 2,500 K(27 ~ 2,227 °C) 범위의 온도로 가열한다.[7][8][9][10] 현재 나노다이아몬드일 가능성이 있는 극도의 경도는 1990년대에 연구자들에 의해 보고되었다.[5][6] 이 물질은 일련의 다이아몬드 나노로드로 직경은 5~20나노미터, 길이는 각각 1마이크로미터 가량이다.[citation needed]

나노다이몬드 골재 또한 러시아 시베리아의 포피가이 분화구와 같은 유성 충돌에 의한 흑연으로부터 자연에서 1 mm 크기의 골재를 형성한다.[1]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d Ohfuji, Hiroaki; Irifune, Tetsuo; Litasov, Konstantin D.; Yamashita, Tomoharu; Isobe, Futoshi; Afanasiev, Valentin P.; Pokhilenko, Nikolai P. (2015). "Natural occurrence of pure nano-polycrystalline diamond from impact crater". Scientific Reports. 5: 14702. Bibcode:2015NatSR...514702O. doi:10.1038/srep14702. PMC 4589680. PMID 26424384.
  2. ^ Irifune, Tetsuo; Kurio, Ayako; Sakamoto, Shizue; Inoue, Toru; Sumiya, Hitoshi (2003). "Materials: Ultrahard polycrystalline diamond from graphite". Nature. 421 (6923): 599–600. Bibcode:2003Natur.421..599I. doi:10.1038/421599b. PMID 12571587.
  3. ^ Dubrovinskaia, Natalia; Dubrovinsky, Leonid; Crichton, Wilson; Langenhorst, Falko; Richter, Asta (2005). "Aggregated diamond nanorods, the densest and least compressible form of carbon". Applied Physics Letters. 87 (8): 083106. Bibcode:2005ApPhL..87h3106D. doi:10.1063/1.2034101.
  4. ^ Dubrovinskaia, Natalia; Dub, Sergey; Dubrovinsky, Leonid (2006). "Superior Wear Resistance of Aggregated Diamond Nanorods". Nano Letters. 6 (4): 824–6. Bibcode:2006NanoL...6..824D. doi:10.1021/nl0602084. PMID 16608291.
  5. ^ a b Blank, V (1998). "Ultrahard and superhard phases of fullerite C60: Comparison with diamond on hardness and wear" (PDF). Diamond and Related Materials. 7 (2–5): 427–431. Bibcode:1998DRM.....7..427B. CiteSeerX 10.1.1.520.7265. doi:10.1016/S0925-9635(97)00232-X. Archived from the original (PDF) on 2011-07-21.
  6. ^ a b Blank, V; Popov, M; Buga, S; Davydov, V; Denisov, V; Ivlev, A; Marvin, B; Agafonov, V; et al. (1994). "Is C60 fullerite harder than diamond?". Physics Letters A. 188 (3): 281. Bibcode:1994PhLA..188..281B. doi:10.1016/0375-9601(94)90451-0.
  7. ^ Kozlov, M (1995). "Superhard form of carbon obtained from C60 at moderate pressure". Synthetic Metals. 70 (1–3): 1411–1412. doi:10.1016/0379-6779(94)02900-J.
  8. ^ Blank, V (1995). "Ultrahard and superhard carbon phases produced from C60 by heating at high pressure: structural and Raman studies". Physics Letters A. 205 (2–3): 208–216. Bibcode:1995PhLA..205..208B. doi:10.1016/0375-9601(95)00564-J.
  9. ^ Szwarc, H; Davydov, V; Plotianskaya, S; Kashevarova, L; Agafonov, V; Ceolin, R (1996). "Chemical modifications of C under the influence of pressure and temperature: from cubic C to diamond". Synthetic Metals. 77 (1–3): 265–272. doi:10.1016/0379-6779(96)80100-7.
  10. ^ Blank, V (1996). "Phase transformations in solid C60 at high-pressure-high-temperature treatment and the structure of 3D polymerized fullerites". Physics Letters A. 220 (1–3): 149–157. Bibcode:1996PhLA..220..149B. doi:10.1016/0375-9601(96)00483-5.

외부 링크