![pageSearch](/themes/hestia/images/page-search.webp)
16 продуктов стоимостью менее 25 долларов, которые потрясающе эффективны
Jan 14, 2024Porsche Macan 2022 года сделает больше с меньшими затратами
Jan 04, 20243 тандемные снасти для нахлыста в бухтах
Jun 04, 202365 крутых вещей на Amazon, которые стоят чертовски дешево
Feb 17, 20246 лучших штампов для перезарядки: на что обратить внимание и чего следует избегать в 2023 году
Aug 16, 2023Естественное возникновение чистого нано
![May 19, 2024](/themes/hestia/images/news-details-icon1.webp)
Научные отчеты, том 5, Номер статьи: 14702 (2015) Цитировать эту статью
6560 Доступов
37 цитат
19 Альтметрика
Подробности о метриках
Консолидированные тела поликристаллического алмаза с размером зерен менее 100 нм, нано-поликристаллический алмаз (НПД), экспериментально получены методом прямой конверсии графита при высоком давлении и высокой температуре. NPD обладает превосходной твердостью, ударной вязкостью и износостойкостью по сравнению с монокристаллическими алмазами благодаря своей особой нанотекстуре и успешно используется в промышленных и научных целях. Однако такие спеченные наноалмазы не были обнаружены в природных мантийных алмазах. Здесь мы идентифицировали природный чистый NPD, образовавшийся в результате крупного метеоритного удара около 35 млн лет назад в России. Ударные алмазы состоят из хорошо спеченных равнозернистых нанокристаллов (5–50 нм), аналогичных синтетическим АФД, но с отчетливой [111] преимущественной ориентацией. Они образовались в результате мартенситного превращения из монокристаллического графита. Вызванная напряжением локальная фрагментация исходного графита и последующая быстрая трансформация в алмаз в течение ограниченного времени приводят к множественному зародышеобразованию алмаза и подавлению общего роста зерен, создавая уникальную нанокристаллическую текстуру природного АФД. Ожидается, что в кратере Попигай будет присутствовать огромное количество природного АФД, который потенциально важен для применения в качестве нового сверхтвердого материала.
Нанополикристаллический алмаз (NPD)1,2, синтезированный путем прямой конверсии графита, способствует техническим инновациям в прецизионной механической обработке и изготовлении твердых материалов3. Сверхвысокая твердость и механическая прочность NPD обусловлена самой хорошо спеченной наноструктурой. Это предотвращает развитие микрорасколов и движение дислокаций на границах зерен, повышая объемную прочность4, как предсказывает соотношение Холла-Петча5,6. Таким образом, получение нанополикристаллической текстуры при высоких PT является современным прорывом в разработке твердых материалов и применяется также для SiO2 (стишовит)7 и Al2O3 (корунд)8. Здесь мы идентифицировали природный аналог NPD, который имеет микротекстуру и механизм образования, аналогичные синтетическим, в алмазах, собранных из гигантского ударного кратера.
Крупный метеоритный удар иногда приводит к образованию алмазов в результате удара по поверхности Земли9,10,11,12,13,14,15,16. Кратер Попигай, расположенный на севере центральной Сибири, Россия, является одним из основных месторождений таких ударных алмазов14,15,16. Недавно он снова оказался в центре внимания из-за огромных предполагаемых запасов алмазов, хотя обширные геологические исследования ударной структуры и открытие ударных алмазов были проведены уже в 1970-х годах14,15,16. Аутигенные ударные алмазы встречаются в потрясенных и фрагментированных графитсодержащих гранат-биотитовых гнейсах (архейские), которые встречаются в виде включений в ударных расплавных породах, называемых тагамитами и свевитами14,15,16. Они встречаются в виде зерен неправильной или таблитчатой формы размером обычно 0,5–2 мм (до 10 мм) желтого, серого или черного цвета и иногда демонстрируют заметное двойное лучепреломление14,15,16. На поверхности наиболее ударных алмазов наблюдаются закономерности растворения и коррозии, указывающие на интенсивный нагрев и окисление в принимающем импактном расплаве14. Более ранние исследования14,15,16,17,18 показали, что они представляют собой поликристаллические агрегаты кристаллов алмаза размером от микрона до субмикрона. Наличие апографитовых зерен алмаза (псевдоморфных по монокристаллическому графиту) и наличие в большинстве этих зерен лонсдейлита - гексагональной полиморфной модификации алмаза (до 25% от общего количества17) свидетельствуют об их мартенситном образовании из хорошо кристаллического графита. Однако, несмотря на эти предыдущие исследования, детали микротекстуры и кристаллографические особенности алмазов Попигай не были четко идентифицированы (т.е. общие текстурные характеристики остались неясными). В большинстве случаев более ранние наблюдения с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) проводились только в локальных масштабах на измельченных или ионно-утоненных образцах. Настоящее исследование раскрывает нанокристаллическую природу импактных алмазов Попигай посредством тщательных наблюдений ПЭМ на ряде ориентированных сечений, подготовленных с использованием сфокусированного ионного пучка (FIB), и обсуждает уникальный процесс трансформации и текстурирования природного NPD.
2.3.CO;2" data-track-action="article reference" href="https://doi.org/10.1130%2F0091-7613%281999%29027%3C0747%3ADOIDIA%3E2.3.CO%3B2" aria-label="Article reference 9" data-doi="10.1130/0091-7613(1999)0272.3.CO;2"Article CAS ADS Google Scholar /p> 2.3.CO;2" data-track-action="article reference" href="https://doi.org/10.1130%2F0091-7613%281997%29025%3C1019%3ADFTIRK%3E2.3.CO%3B2" aria-label="Article reference 13" data-doi="10.1130/0091-7613(1997)0252.3.CO;2"Article CAS ADS Google Scholar /p> 2.3.CO;2" data-track-action="article reference" href="https://doi.org/10.1130%2F0091-7613%281997%29025%3C0967%3ADFTPIS%3E2.3.CO%3B2" aria-label="Article reference 17" data-doi="10.1130/0091-7613(1997)0252.3.CO;2"Article CAS ADS Google Scholar /p>