最硬的物质如下:
1、硫化碳炔(Carbyne)
次甲基自由基(Methylidyne radical)又碳炔,或成为一碳化一氢,是一个仅由一个碳原子跟一个氢原子构成的极不稳定气体或自由基,化学式为CH-,也称为甲炔基金刚石的稳定程度非常高因为他碳结构呈三角状。
然而碳炔是在金刚石的基础上对结构进行深入的加工固牢,所以从目前科学的角度来看,碳炔是世界上最稳定,最坚硬的物体。
2、石墨烯(Graphene)
石墨烯是有史以来测试过的最强材料。石墨烯是一种平面单层紧密打包成一个二维(2D)蜂窝晶格的碳原子,并且是所有其他维度的石墨材料的基本构建模块。它可以被包装成零维(0D)的富勒烯,卷成了一维(1D)的纳米管或堆叠成三维(3D)的石墨。它的强度比钢铁还要高200倍,具有1TPA(150,000,000psi)时的拉伸模量(刚度)
3、六边形钻石(Hexagonal Diamond)
实验室制造的六边形钻石比天然钻石更硬1967年美国通用电气公司生产出一种具有与钻石相似折射率和相似密度的晶体。但这种由碳原子组成的晶体不是等轴晶系矿物,而是具六边对称性。几乎同时,同样性质的矿物也在美国亚利桑那的陨石中发现。
4、纤锌矿型氮化硼(Wurtzite Boron Nitride)
纤锌矿型氮化硼(wBN)和人们熟悉的立方氮化硼(zBN)一样﹐都是自然界没有的人造超硬材料,具有十分优良的性能密度高、硬度大、对铁族金属及其合金的化学惰性远远好于金刚石,具有良好的电绝缘性,以及具有仅次于金刚石而高于金属铜的导热性。
它是在高温高压的火山喷发过程中形成的。它可以承受比金刚石多18%的应力,这是由于柔性键的重新定向以及比金刚石更复杂的结构。经过重新定向过程后,它变得比钻石坚硬80%。
5、金属玻璃(Metallic Glass)
金属玻璃(metallic glass),也称为液态金属(liquid metal)或非晶态合金是一种由钯的微合金制成的玻璃,大部分是直接由液态急冷冻而成的,生产成本低,是一种有广阔应用前景的新型材料。它的特性是具有极高的强度的同时又没有玻璃那么脆,而且密度不高,质量比很多合金都要轻。
我们很难确定什么是世界上最硬的材料。这取决于我们讨论的力量类型。硬度是物体抵抗外力入侵的能力。它也可以理解为在固体表面产生局部变形所需的能量。根据作用方式的不同,硬度可分为划痕硬度和压痕硬度。刻痕硬度反映了被测物体在另一个硬物体尖端刻痕的能力。硫化碳块自古以来就是最坚硬的物体。目前,科学界还没有发现比硫化碳更快、更硬的物体。
石墨烯是中国天才科学家曹元发现的一种超导体原材料,但石墨烯也是一种非常坚硬的物体。六角形钻石是整个钻石类别中最坚硬的钻石。六角钻石也是自然界中由各种物体形成的最坚硬的天然宝石。碳复合材料是重新整合碳本身的性质,重新排列碳的原始排列。人们日常生活中看到的蛛网特别脆弱,但当许多蛛网交织在一起时,蛛网比钻石更坚硬。钻石被称为爱的永恒。许多人向心爱的女人求婚时会交出钻石。这正是因为钻石相对坚硬。
纤锌矿型氮化硼是一种硬度仅低于六方金刚石的硬质材料。这种物体是在高温高压下形成的,因此具有很强的稳定性。锇是一种相对坚硬的金属元素。锇现在用于合金和其他硬物制造领域。金属玻璃是整个玻璃工业中最硬的玻璃。它的硬度甚至比钢化玻璃还要高。如果它不是一种特殊的材料,就根本无法分离。马氏体时效钢是一种硬度较高的刚性材料。马氏体时效钢具有很好的韧性和延展性。现在它仍被用于航空航天领域。金刚石矿物的晶体结构属于等轴四面体结构,具有单极键。碳原子位于四面体角的顶部和中心,具有高度对称性。