新型氮化碳！比金剛石還硬？

材料牛注：目前，卡內基科學研究所利用高溫高壓創造出新型氮化碳，硬度比金剛石還強，引起了材料科學家的廣泛關注。該材料可用于材料加工和涂料防護等領域。

卡內基科學研究所的Alexander Goncharov研究團隊創造了一個幾乎不可壓縮的新材料——碳氮化合物。該材料的碳、氮原子比出乎意料，這可能是一類全新超硬材料系列的原型。研究人員將研究成果發表在期刊Chemistry of Materials。

由碳和氮構成的化合物由于其超高的硬度和出眾的耐熱性引起了材料科學家的極大興趣。該材料的出現表明碳和氮間的一些化學結構甚至比金剛石還牢固。如果可以合成這種氮化碳，其將在材料加工和涂料防護等廣大領域大放異彩，但實現工業化生產還有待探究。

Goncharov 解釋道：“傳統理論認為，某些結構的氮化碳（由三個碳原子和四個氮原子組成）可以創造出比金剛石更硬的極限材料，被譽為材料科學的圣杯。”

碳：氮原子比為3:4的超硬材料的合成方法已經有所報道，但結果往往是有爭議的。事實上，一些科學家甚至認為，這種碳氮原子比創造不出理想的超高硬度材料。

所以，Goncharov和他的研究團隊在高溫高壓且只存在碳、氮元素的超潔凈條件下，合成了一種不可壓縮的新型氮化碳。碳和氮原子處于正常大氣壓的550000倍以上，加熱溫度也超過12000華氏度。

研究人員合成的化合物的碳氮原子比為1:1，而不是過去一直追求的3:4。該材料滿足超硬材料的所有條件，包括原子間短距離內大量的鍵合。該材料不是金屬的，這意味著它不能導電。這是很重要的，因為金屬化合物比不導電的絕緣材料軟。

Goncharov說：“這項工作表明，深入了解高壓化學的規律是至關重要的，這有利于發現在室溫條件下不可能存在的新型化學結構。”

卡內基研究所前研究員，目前在勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的Elissaios Stavrou說：“在不久的將來，我們會發現更多具有不尋常成分的新奇材料。”

原文鏈接：New extremely hard carbon nitride compound created。

文獻鏈接：Synthesis of Ultra-incompressible sp3-Hybridized Carbon Nitride with 1:1 Stoichiometry。