新型氮化碳！比金刚石还硬？

材料牛注：目前，卡内基科学研究所利用高温高压创造出新型氮化碳，硬度比金刚石还强，引起了材料科学家的广泛关注。该材料可用于材料加工和涂料防护等领域。

卡内基科学研究所的Alexander Goncharov研究团队创造了一个几乎不可压缩的新材料——碳氮化合物。该材料的碳、氮原子比出乎意料，这可能是一类全新超硬材料系列的原型。研究人员将研究成果发表在期刊Chemistry of Materials。

由碳和氮构成的化合物由于其超高的硬度和出众的耐热性引起了材料科学家的极大兴趣。该材料的出现表明碳和氮间的一些化学结构甚至比金刚石还牢固。如果可以合成这种氮化碳，其将在材料加工和涂料防护等广大领域大放异彩，但实现工业化生产还有待探究。

Goncharov 解释道：“传统理论认为，某些结构的氮化碳（由三个碳原子和四个氮原子组成）可以创造出比金刚石更硬的极限材料，被誉为材料科学的圣杯。”

碳：氮原子比为3:4的超硬材料的合成方法已经有所报道，但结果往往是有争议的。事实上，一些科学家甚至认为，这种碳氮原子比创造不出理想的超高硬度材料。

所以，Goncharov和他的研究团队在高温高压且只存在碳、氮元素的超洁净条件下，合成了一种不可压缩的新型氮化碳。碳和氮原子处于正常大气压的550000倍以上，加热温度也超过12000华氏度。

研究人员合成的化合物的碳氮原子比为1:1，而不是过去一直追求的3:4。该材料满足超硬材料的所有条件，包括原子间短距离内大量的键合。该材料不是金属的，这意味着它不能导电。这是很重要的，因为金属化合物比不导电的绝缘材料软。

Goncharov说：“这项工作表明，深入了解高压化学的规律是至关重要的，这有利于发现在室温条件下不可能存在的新型化学结构。”

卡内基研究所前研究员，目前在劳伦斯利弗莫尔国家实验室的Elissaios Stavrou说：“在不久的将来，我们会发现更多具有不寻常成分的新奇材料。”

原文链接：New extremely hard carbon nitride compound created。

文献链接：Synthesis of Ultra-incompressible sp3-Hybridized Carbon Nitride with 1:1 Stoichiometry。