聚合鑽石納米棒

聚合鑽石納米棒（英語：Aggregated diamond nanorods，又稱鑽石納米棒聚合體，簡稱ADNR），是一種納米級晶型鑽石，又稱納米鑽石（nanodiamond）或超鑽石（hyperdiamond）。聚合鑽石納米棒是於2003年由石墨的壓縮製得的，也就是那次發現它比一般的鑽石要硬得多，^[1]這使得它成為已知最硬的材料。後來，富勒烯的壓縮也製得了這種物質，並證實這是已知最硬和最難壓縮的材料，等溫體積彈性模量為491GPa，而一般鑽石的模量為442–446 GPa；這些數據是從X射線衍射數據中得出的，並說明聚合鑽石納米棒的密度比普通鑽石高0.3%。^[2]同一個研究小組後來說：「聚合鑽石納米棒的硬度和楊氏模量與天然鑽石相當，但具有更優的耐磨性。」 ^[3]

硬度

純鑽石的<111>晶面（垂直於立方體對角線的平面）用納米鑽石刻劃測試時的硬度為167±6 GPa，而納米鑽石樣品本身用納米鑽石刻劃測試時硬度達到了310GPa。^[4]然而，這種測試只在刻劃工具比測試樣品更硬時才能得出正確結果。也就是說，納米鑽石的真實硬度可能略小於310 GPa。

製備

富勒體粉末（掃描電子顯微鏡所攝）

聚合鑽石納米棒可由壓縮富勒體（英語：fullerite，富勒烯的一種固態形式）粉末製得，與上文所述方法有些類似。一種方法使用了金剛石壓腔，在不加熱的情況下對其施加大約37GPa的壓力。^[5]另一種方法是，將富勒體先用較小的壓力（2–20GPa）壓縮，然後加熱到300–2500 K的溫度。^[6][7][8][9]聚合鑽石納米棒的超高硬度可能在上世紀90年代就有研究者報道。^[4][5]這種材料是一系列相互連接的鑽石納米棒所構成，各納米棒直徑為5至20納米，長度大約為1微米。

參見

• 碳納米管
• 富勒烯
• 鑽石
• 藍絲黛爾石
• 二硼化錸
• 莫氏硬度
• 硬石
• 超硬材料