Kohlenstoffnitride sind so hart wie Diamanten

Bayreuth, PTE, 15. Dezember 2023

Eine neue Klasse von superharten multifunktionellen Materialien kann es laut Forschern der Universität Bayreuth 🔗 mit Diamanten aufnehmen. Den Wissenschaftlern ist es gelungen, die lange gesuchten Kohlenstoff Stickstoff Verbindungen im Labor zu synthetisieren. Details sind in »Advanced Materials« nachzulesen.

Drücke als #Wundermittel

Die Experten haben verschiedene #Kohlenstoff #Stickstoff Vorstufen hohen Drücken zwischen 70 und 135 Gigapascal ausgesetzt und sie in Diamantstempelzellen auf über 2.000 #Kelvin erhitzt. Anschließend wurden die Proben mittels Einkristall Röntgenbeugung an 3 Teilchenbeschleunigern charakterisiert.

Die Ergebnisse zeigen vier Kohlenstoffnitride mit den Zusammensetzungen CN, CN2 und C3N4 und unterschiedlich komplexen Strukturen. Die Kristallstrukturen der C3N4 Allotrope bestehen aus eckenteilenden CN4 #Tetraedern, was ein Schlüssel zu ihren überlegenen mechanischen Eigenschaften #Ultrainkompressibilität und Superhärte ist, die experimentell nachgewiesen wurden.

Diamantoberfläche beschädigt

Die Tatsache, dass die #Hochdruck C3N4 Kohlenstoffnitride Abdrücke auf einer Diamantoberfläche hinterlassen, ist ein Beweis für ihre Härte, die mit der von #Diamant vergleichbar ist, heißt es. »Es wird erwartet, dass die synthetisierten Kohlenstoffnitride das Potenzial haben, technische Materialien der gleichen Kategorie wie #Diamant zu sein«, sagt Natalia Dubrovinskaia vom Labor für Kristallografie an der #Universität #Bayreuth.