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El material superduro de fullerita.
La fullerita es el material sólido más duro que el diamante.. La fullerita es un cristal molecular formado por las moléculas de fullereno C60 y C60..
Descripción:
La fullerita es un cristal molecular, los productos son polimerización a granel, moléculas de carbono esféricas, fullerenos C60 y C70.
No se encuentra en la naturaleza, obtenido por medios artificiales.
Como una regla, se obtiene de fullerenos fullerenos a una presión de más de 90 000 atmósferas y temperaturas superiores 300 ° C. En la presencia de catalizadores fullerita sintetizada a baja presión de 8 GPA y temperatura ambiente.
Fullerita conserva completamente la estructura rígida de los fullerenos, que están interconectados polimerización duraderos como un diamante cautiverio.
Esto conduce a marcos espaciales que tienen una rigidez y dureza extremadamente altas..
Bajo condiciones normales (300 K) de la molécula de fullereno forman una red cristalina cúbica centrada en las caras de fullerita. A temperaturas inferiores 260 K hay un cambio en la estructura cristalina de fullerita, se convierte en un simple cristal cúbico enrejado.
A temperaturas superiores 260 K las moléculas de fullerenos en una fullerita giran. Esto se debe a las pequeñas fuerzas de interacción entre las moléculas del cristal de fullerita C60 y a una simetría muy alta.. Velocidad, por supuesto, depende de la temperatura, y a una temperatura de 300 K es igual a aproximadamente 1012 Hz. A bajas temperaturas inferiores a 260 K se termina la rotación de las moléculas de fullereno en la fullerita cristalina.
La celda unitaria del cristal enrejado de fullerita en condiciones normales (300 K) contiene 8 tetraédrico y 4 octaédrico vacíos, cada uno de los cuales está rodeado por 4 y 6 moléculas de C60. Las dimensiones de los huecos octaédricos son de 0.42 Nuevo Méjico, el tetraédrico - 0,22 Nuevo Méjico.
Propiedades y beneficios:
es ultraduro, el material sólido dos veces más duro que diamante. La dureza de la fullerita 150-300 GPA (GPA), tener diamante - 70-150 HPa,
- resistencia química,
- la presencia de intersticios intermoleculares relativamente grandes. Estos vacíos se pueden llenar con pequeñas moléculas que incluyen átomos. de metales,
- térmicamente estable. Es estable en atmósfera inerte hasta temperaturas del orden de 926,85 LOS (1200 K).
Propiedades físicas:
| Nombre del parámetro: | Valor: |
| La densidad de fullerita *, g / cm3 | 1,7 |
| Dureza, GPa | 150-300 |
* Para comparacion: la densidad del grafito es 2.3 g / cm3, de un diamante es 3.5 g / cm3.
