2026先丰产品首篇Nature，纯相六方金刚石硬度有望超过钻石

公司新闻

立方金刚石（cubic diamond, CD），理论上还存在一种结构不同的同素异形体——六方金刚石（hexagonal diamond, HD），又称朗斯代尔石（lonsdaleite）。早在20世纪60年代，人们就在陨石中发现了其踪迹，并预测这种结构的硬度甚至可能超过普通钻石。

然而，由于实验上始终难以制备出纯相、块体、稳定存在的六方金刚石，许多研究认为过去所谓的HD证据可能只是含堆垛缺陷的立方金刚石，这也使其真实存在长期处于争议之中。

2026年3月4日，期刊Nature报道先丰客户利用单轴应力主导的高温高压合成策略，在约20GPa和1300–1900°C条件下，将高度取向热解石墨（购买自先丰纳米）直接转化为块体六方金刚石。通过同步辐射XRD、原子分辨扫描透射电子显微镜（STEM）以及电子能量损失谱等多种表征手段，研究团队首次在实验上确认了结构完全纯净的六方金刚石相。

同时，大规模分子动力学模拟进一步揭示：石墨层间形成的共价键能够抑制层间滑移，从而诱导六方结构的成核与生长。性能测试表明，这种材料的维氏硬度可达114GPa，与天然钻石相当甚至略高，并表现出更高的弹性模量与优异的热稳定性。

这一成果不仅终结了持续数十年的“六方金刚石是否真实存在”的科学争论，也为未来开发新型超硬材料提供了全新思路。随着合成技术的进一步优化，若能制备出更大尺寸的单晶HD材料，其在高端制造、极端环境工程以及深地科学研究中的应用潜力将更加广阔。

文献名称：Bulk hexagonal diamond

产品推荐