世界哪种玻璃最坚固

最坚硬的玻璃是什么玻璃（哪国的玻璃最坚固）

图为钻石。

中国的科学家在科研方面一直都很硬核，最近中国的一项科研成果不能不让人佩服，就是硬核！世界上最硬的玻璃是我国科学家研制的，其硬度令人难以置信。即使是钻石也很容易被划伤。要知道，钻石是人类已知的最坚硬的物体，而中国这种玻璃的硬度远远高于钻石。因此，这项由中国科学家创造的独特技术受到了全世界的关注。

图为超硬玻璃。

钻石是自然界中最坚硬的物体，它在工业中起着非常重要的作用。除此之外，它还有一个名字叫钻石。为了买一颗钻石，不知道有多少人掏出了钱包。钻石通常形成于地球内部150米深处，那里的温度超过1000℃，足以使一些岩石融化，压力比地球表面高5万倍。这种压力可以形成自然界中一些最美丽的物质。在这样的压力和温度下，六方石墨晶体会逐渐变成晶莹剔透的天然钻石，也就是说，钻石之所以如此坚硬，与其分子结构密切相关。钻石中的每个碳原子都是SP3杂化，分布在四个杂化轨道上的价电子会与其他四个碳原子的价电子结合形成共价键，形成正四面体。那么，依靠这样紧密牢固的立体结构，就会被赋予。

由于所有的价电子都参与了共价键的形成，金刚石不含自由电子，这意味着这种与优良导体石墨同源的材料不具有导电性，这无疑对金刚石的应用产生了一定的负面影响。有没有一种材料的硬度和金刚石一样，甚至更高，并且具有导电性？答案是肯定的，这是我国燕山大学研究团队研发的一种全新的玻璃材料。事实上，这并不是中国RD团队第一次开发出硬度高于钻石的材料。早在2013年，中国田勇军院士就带领团队合成了一种硬度高于金刚石的纳米孪立方氮化硼。在这项研究中，中国团队使用富勒烯作为高硬度玻璃的原料。这是因为这种材料不仅具有规则的结构和高度的对称性，而且在800℃和5GPA的压力下会被破坏。这种性质可以使富勒烯在高温高压下晶体结构更大程度地从SP2杂化碳转变为SP3杂化碳。

图为钻石的微观结构

当中国的科学家选择在25GPAa的高压下提高温度时，富勒烯发生了非常有趣的变化。随着温度的升高，晶体结构已经逐渐解体，当温度达到800℃时，晶体结构完全转变为玻璃态。当温度升至1000℃时，在X射线衍射谱中，这种材料不再显示出类似石墨的结构特征峰，而是出现了与金刚石晶面相对应的宽衍射峰，与之前合成的玻璃态相似。

研究小组随后发现，当温度达到1200℃时，SP3杂化率达到94%，而对于玻璃状物体，这实际上意味着在1200℃形成的SP3杂化程度为94%的物质被命名为AM-III。经过实验发现，其高达113GP a的韦氏硬度可以直接刻画为具有103GPA适应性的单晶金刚石晶面。并且强度完全相当于钻石，可以承受高达70GPa的压力而不开裂，是迄今为止发现的玻璃碳中硬度最高、强度最强的。

图为富勒烯结构。

与钻石相比，这种材料有两个优点。第一，由于其硬度高，各个方向基本一致，各向同性，这种材料解决了超硬晶体韧性不足的问题。而且这种材料是一种半导体，介于其超高硬度和半导体特性之间。这种材料未来可能会在太阳能电池等领域得到应用并发挥重要作用，而这一研发成果也证明了中国的科研实力实际上已经走在了世界前列。

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