Nanorod de diamant agrégé - Aggregated diamond nanorod

"hyperdiamond" redirige ici. Pour 4-polytope, voir 24 cellules .
Agrégats de nanodiamants naturels du cratère Popigai , Sibérie, Russie.
Structure interne des nanodiamants Popigai.
Structure interne de nanodiamants synthétiques.

Les nanorods de diamant agrégés , ou ADNR , sont une forme nanocristalline de diamant , également appelée nanodiamant ou hyperdiamant .

Découverte

Le nanodiamant ou hyperdiamant a été produit par compression de graphite en 2003 par un groupe de chercheurs au Japon et dans le même travail, publié dans Nature , il s'est avéré beaucoup plus dur que le diamant en vrac. Plus tard, il a également été produit par compression de fullerène et s'est avéré être le matériau connu le plus dur et le moins compressible, avec un module de masse isotherme de 491 gigapascals (GPa), tandis qu'un diamant conventionnel a un module de 442 à 446 GPa; ces résultats ont été déduits des données de diffraction des rayons X , qui ont également indiqué que les ADNR sont 0,3% plus denses que le diamant ordinaire. Le même groupe a décrit plus tard les ADNR comme "ayant une dureté et un module de Young comparables à ceux du diamant naturel, mais avec une" résistance à l'usure supérieure "".

Dureté

Une surface <111> (normale à la plus grande diagonale d'un cube) de diamant pur a une valeur de dureté de 167 ± 6 GPa lorsqu'elle est rayée avec une pointe de nanodiamant, tandis que l'échantillon de nanodiamant lui-même a une valeur de 310 GPa lorsqu'il est testé avec un nanodiamant Astuce. Cependant, le test ne fonctionne correctement qu'avec une pointe en matériau plus dur que l'échantillon testé en raison de la fissuration. Cela signifie que la valeur réelle du nanodiamant est probablement inférieure à 310 GPa. En raison de sa dureté, un hyperdiamant pourrait dépasser 10 sur l' échelle de Mohs de dureté minérale .

Synthèse

Les ADNR (hyperdiamants / nanodiamants) sont produits en comprimant de la poudre de fullerite - une forme solide de fullerène de carbone allotropique - par l'une ou l'autre de deux méthodes quelque peu similaires. On utilise une cellule à enclume en diamant et une pression appliquée ~ 37 GPa sans chauffer la cellule. Dans une autre méthode, la fullerite est comprimée à des pressions inférieures (2 à 20 GPa) puis chauffée à une température comprise entre 300 et 2 500 K (27 et 2 227 ° C). La dureté extrême de ce qui semble maintenant avoir été des nanodiamants a été signalée par des chercheurs dans les années 1990. Le matériau est une série de nanorods de diamant interconnectés, avec des diamètres compris entre 5 et 20 nanomètres et des longueurs d'environ 1 micromètre chacun.

Agrégats de nanodiamants env. 1 mm de taille se forment également dans la nature, à partir de graphite lors d'un impact météoritique, comme celui du cratère Popigai en Sibérie, en Russie.

Voir également

Les références

Liens externes