鉆石也稱之為“金剛石”，是一種天然礦物，是目前已知自然界中最為堅(jiān)硬的物質(zhì)，鉆石是在地球深部高壓、高溫條件下，經(jīng)過很長時(shí)間形成的一種由碳元素組成的單質(zhì)晶體。

        由于鉆石的耐高溫、散熱快、透光性強(qiáng)，還能防腐蝕等特性，其在工業(yè)材料領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，有著不可替代的地位。然而即便如此，世界各國仍在探尋比鉆石更為堅(jiān)硬物質(zhì)，原因是鉆石實(shí)在是太過珍貴了，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人類的需求。

        既然鉆石這么重要，還有沒有比它更加堅(jiān)硬的物質(zhì)呢？

        其實(shí)，關(guān)于超硬材料的研究最早始于上世紀(jì)80年代末，當(dāng)時(shí)有一名美國科學(xué)家提出了一個(gè)計(jì)算物體硬度的公式。這個(gè)公式顯示β-C3N4應(yīng)該比其它東西還要硬一些。

        非結(jié)晶碳氮這種藍(lán)灰色物質(zhì)能夠被輕易地在實(shí)驗(yàn)室中制造出來，但科學(xué)技術(shù)已證明得到超硬晶體是一件極為困難的事情。

        為了得到比鉆石還硬的物質(zhì)，研究者可謂費(fèi)盡心思。他們將碳氮和鈦氮薄層置于室溫之下，再用一個(gè)叫做“磁控濺射”的方法將氣體分子向固體目標(biāo)射擊。如此一來，氣體分子會(huì)除去目標(biāo)表面的原子，并與他們發(fā)生化學(xué)結(jié)合，最后再從那里反射回來并沉淀在附近的表面上。

        研究小組還把氮分子發(fā)射到一個(gè)一半涂碳一半涂鈦的目標(biāo)物上，當(dāng)目標(biāo)物旋轉(zhuǎn)時(shí)氮原子被交替擊在物料上，并在一個(gè)緊靠目標(biāo)物的表面上產(chǎn)生了連續(xù)的碳氮層和鈦氮層。鈦氮和非結(jié)晶碳氮都是堅(jiān)硬的物質(zhì)，而淡桃紅色的合成材料硬度是其中任何一個(gè)的兩倍。但是，它仍然沒有鉆石那么硬。

        不過，研究仍在繼續(xù)，因?yàn)槟切┍茹@石更硬（也更便宜）的東西將會(huì)有一個(gè)廣闊的利用空間。超硬材料可以用來切割鋼鐵，這是鉆石無法做到的，應(yīng)為鉆石受熱之后會(huì)燃燒起來。同樣，我們也不可能在金屬上涂上一層鉆石。

        而如果在齒輪和軸承這些機(jī)械結(jié)構(gòu)上涂一層β-C3N4，它們將會(huì)比普通部件的使用壽命更長，除此之外，還可以在一些液體潤滑劑不適用的設(shè)備上使用。一層薄薄的β-C3N4也可以用來保護(hù)電腦光盤的表面。

        隨著材料科學(xué)的不斷發(fā)展，科學(xué)家相繼研制出了氮化硼和藍(lán)絲黛爾石（也叫六方金剛石、六方碳）。這兩種物質(zhì)分別比鉆石高15%和58%，不過，這兩種物質(zhì)非常罕見而且不太穩(wěn)定。