1962年,就有人预言了六方金刚石的存在,它比普通的金刚石还要硬,1967年的时候还在陨石里面被发现了。不过要在实验室里把它做出来一直很难,因为天然的六方金刚石只有纳米级的颗粒,而且高温高压下更容易生成普通的立方金刚石。中国的南京大学和郑州大学这一次终于在2025年把难题给解决了。研究团队用了20万个标准大气压和约1300摄氏度的高温,通过滑动和重组碳原子层,成功造出了毫米级别的纯相六方金刚石块材。他们给这种材料做了精确的解析,揭示了全新的相变机制。和普通金刚石的三维立体蜂巢结构不同,六方金刚石的碳原子是两层一循环堆叠的,这样能更有效地抵御剪切破坏。理论上算出来它的硬度可以比传统金刚石高出50%以上。 这一突破让大家很激动,因为之前虽然知道它有潜力,但因为难以合成一直没有实质性进展。这次中国科学家不仅给了大家一个明确的答案,还掌握了宏观尺度上的合成技术。用同步辐射X射线衍射和原子分辨率透射电镜等技术,他们清楚地看到了材料的完美结构和独特的原子键合特征。测试结果显示这种材料不仅硬度更高,抗剪切能力和抗氧化性也更优秀。这项研究意味着一种超硬材料终于变成了现实。未来它有望被用在切割工具上、做成散热材料或者在量子传感等领域发挥作用。