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纳米级金刚石比石墨更稳定

关键词 纳米级金刚石 , 石墨|2005-06-15 00:00:00|技术信息|来源 中国超硬材料网
摘要 最近在爆炸的碳质剩余物中发现了直径只有3—5nm的金刚石,还在陨石中也找到此类物质,与气相成核相似,在低压氢中能长成类似金刚石的薄膜。在这四种情况下条件很复杂,但爆炸物...

  最近在爆炸的碳质剩余物中发现了直径只有3—5nm的金刚石,还在陨石中也找到此类物质,与气相成核相似,在低压氢中能长成类似金刚石的薄膜。在这四种情况下条件很复杂,但爆炸物及陨石中的金刚石有近似相等的尺寸大小。人造金刚石生长的成核中心的必需性显示了存在一个共同的根本因素。超小金刚石,太小了以致于不容易查找,实际上可能比如今发两年更为普遍。我们是通过小四面体(金刚石)与六角形(石墨)群的计算生成热的比较得出此结论的。与Nuth上关于星际介质金刚石的讨论相一致,我们认为对微晶金刚石的稳定性来讲表面能是一个重要的因素。对以氢原子结束的表面键,我们发现直径小于3nm的金刚石从能量上考虑比多环芳香族化合物(石墨前驱)更为有利,不需要金刚石通常所要的高压及极端动力学条件。
  我们的目的就是解释为何在爆炸产物中会发现固体碳,且原始烟灰中有占重量比20%的具有正常结构的金刚石。成分中从水到芳香烃占25%。烟灰的残余部分是由具有涡轮层结构的石墨带组成,这些石墨带中各种不同层旋转杂乱,其厚度相当于所连金刚石直径大小。
  发现原生爆炸物中15%重量比为烟灰,在原生爆炸物中只有很少一部分碳原子是金刚石。当每个表面碳原子与氢结合来结束不饱和键,这些氢在爆炸物中只占数量的1%。在易挥发多环芳香烃表面(边缘)已发现有氢和杂原子,它们都具有六角形结构。
 

 

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