说到宇宙中最坚硬的物质 ， 相信在大家的认知中 ， 还是那个恒久远、永流传的钻石的提炼原材：金刚石 ， 但是放眼浩瀚宇宙 ， 金刚石绝不是这个领域的王者 ， 甚至还很弱 。
1、碳炔
碳炔是碳原子聚集在一起形成的链 ， 这些碳原子通过双键或者交替的单键和三键连接在一起 。碳炔被认为是世界上最强韧的材料 ， 强度比钢高200多倍 ， 超过钻石40倍 ， 是石墨烯抗拉强度的2倍 。碳炔在未来超高强度设备的发展中将有很重要的用途 。

文章插图
碳炔具有无与伦比的强度 ， 需要施加10纳米牛（nanoNewtons）的外力才能破坏其单链结构 。如果转化为强度 ， 可达6.0~7.5×107牛顿米/千克 ， 超过了石墨烯的4.7~5.5×107牛顿米每/千克 ， 碳纳米管的4.3~5.0×107牛顿米/千克和金刚石的2.5~6.5×107牛顿米/千克 。
碳炔还有一些有趣的性能 。其柔韧性与聚合物和双链DNA相似 。当发生扭曲时 ， 其整个结构可以自由旋转 ， 强度取决于末端化学组的牢固程度 。而最有趣的或许是其稳定性 ， 新研究发现当两组碳炔链接触时的确会发生反应 ， 但存在一个激活屏障 ， 能够很容易防止这种情况的发生 。
2、铬
铬(Chromium) ， 化学符号Cr ， 单质为钢灰色金属 。元素名来自于希腊文 ， 原意为“颜色” ， 因为铬的化合物都有颜色 。1797年法国化学家沃克兰 (L.N.Vauquelin)在西伯利亚红铅矿（铬铅矿）中发现一种新矿物 ， 次年用碳还原得到 。铬在地壳中的含量为0.01% ， 居第17位 。自然界不存在游离状态的铬 ， 主要存在于铬铅矿中。在元素周期表中属 ⅥB族 ，  铬的原子序数24 ， 原子量51.9961 ， 体心立方晶体 ， 常见化合价为+2、+3和+6 。氧化数为6, 5, 4, 3, 2, 1, ?1, ?2, ?4 ， 是硬度最大的金属 。铬是银白色有光泽的金属 ， 纯铬有延展性 ， 含杂质的铬硬而脆 。密度7.20g/cm3 。可溶于强碱溶液 。铬具有很高的耐腐蚀性 ， 在空气中 ， 即便是在赤热的状态下 ， 氧化也很慢 。不溶于水 ， 镀在金属上可起保护作用 。
3、金刚石
金刚石俗称“金刚钻” 。也就是我们常说的钻石的原身 ， 它是一种由碳元素组成的矿物 ， 是碳元素的同素异形体 。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质 。金刚石的用途非常广泛 ， 例如：工艺品、工业中的切割工具 。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石 。也是贵重宝石 。摩氏硬度10 ， 新摩氏硬度15 ， 显微硬度10000kg/mm2 ， 显微硬度比石英高1000倍 ， 比刚玉高150倍 。金刚石硬度具有方向性 ， 八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度 ， 菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度 。
依照摩氏硬度标准(Mohs hardness scale)共分10级 ， 钻石(金刚石)为最高级第10级；如小刀其硬度约为5.5、铜币约为3.5至4、指甲约为2至3、玻璃硬度为6 。
由于硬度最高,金刚石的切削和加工必须使用钻石粉或激光(比如532nm或者1064nm波长激光)来进行 。金刚石的密度为3.52g/cm ， 折射率为2.417(在500纳米光波下) ， 色散率为0.044 。

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