皆さん、こんにちは、リナです。
地球上で最も硬い物質って、ほとんどの人がダイヤモンドだと思っていますが、
実は、ダイヤモンドよりも硬い物質が地球上に存在します。
今回は、そんな地球上で最も硬い物質ランキングTOP5を見ていきたいと思います。
5位：二ホウ化レニウム
二ホウ化レニウムは、レニウム(Re)と呼ばれる金属と元素のホウ素(B)を結びつけ合成された化合物です。
そのかたさは約48GPaの圧力に耐えることができ、ダイヤモンドに引っかき傷を付けられるほどだといいます。
超硬化合物には、これまで鋼鉄の切断や研磨などに使用されるボラゾン(立方晶窒化ホウ素)がありました。
ボラゾンはダイヤモンドと同程度の硬さであるものの、高圧下で製造されるため高価であるという欠点がありました。
しかし、ニホウ化レニウムは低圧で合成できるうえ材料であるレニウム自体も安価なため、現在様々な製品に使用されています。
4位：ボラゾン
先ほどのニホウ化レニウムの説明に登場した、ボラゾンが4番目にかたい物質です。
鋼鉄の切断など工業用の加工に使用される素材として、合成ダイヤモンドよりも安価であることから代用されてきました。
窒化とホウ素を原料とし、ダイヤモンドの合成方法と同じ、高温・高圧法で合成されます。
その性質や構造もダイヤモンドとよく似ていますが、ダイヤモンドより高温に強いという特性を持っています。
ちなみに「ボラゾン」は正確にはアメリカの会社(ゼネラル・エレクトリック社)の商品名で、
一般名称は立方晶窒化ホウ素もしくはCBNと呼ばれます。
3位：ダイヤモンド
長い間、最も硬い物質とされてきたダイヤモンドですが、現在でも実験で確かめられている中ではもっともかたい鉱物であるといえます。
ダイヤモンドは炭素原子のみでできた結晶です。
天然のダイヤモンドは、炭素が地下のマグマにより高温のなか高い圧力をかけられることで作られます。
現在は人工的に高温・高圧の環境を作りだし、同じ結晶構造の鉱物を生産することが可能です。
こうして生産された人工ダイヤモンドや発掘された天然ダイヤモンドの8割は、
その強度を活かしニホウ化レニウムやボラゾンと同じように工業用に使用されています。
2位：ロンズデーライト
ロンズデーライトは、ダイヤモンドと同じく炭素原子の結晶です。
グラファイト(黒鉛)を含む隕石の衝突時に発生する圧力と熱により、ごくまれに生成されます。
一般的なダイヤモンドが立方晶系という結晶構造なのに対し、
ロンズデーライトはさらに複雑な六方晶系という構造であるため「六方晶ダイヤモンド」とも呼ばれることもあります。
1967年にアメリカのアリゾナで初めて発見されました。
2009年に発表された論文では、
上海の研究チームによるシミュレーションで純粋なロンズデーライトはダイヤモンドより58％も硬いことが判明したと報告されています。
1位：ウルツァイト窒化ホウ素
ロンズデーライトよりも硬く、現在地球上で最も硬い物質とされているのがウルツァイト窒化ホウ素です。
ウルツァイト窒化ホウ素は高温・高圧の火山の噴火で形成される物質で、タイヤモンドとよく似た結晶構造を持っている化合物です。
ウルツァイト窒化ホウ素が硬いのは、圧力がかかると結晶構造が変化し、応力集中を緩和するからだといいます。
しかし、ロンズデーライトもこのウルツァイト窒化ホウ素もまだ実測はされておらず、発表された論文はあくまでシミュレーションによる報告です。
いずれこの報告が正しいと証明されることを期待しましょう。
まとめ
いかがだったでしょうか？
地球上には、色々な硬い物質が存在していますね。
最後まで見てくれて、どうもありがとうございました。
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