第20章，原子角度打造材料 (第3/5页)

成共价键，构成正四面体。由于金刚石中的C-C键很强，所以金刚石硬度大，熔点极高；又因为所有的价电子都被限制在共价键区域，没有自由电子，所以金刚石不导电。

    在石墨结构中，同层的碳原子以sp2杂化形成共价键，每一个碳原子以三个共价键与另外三个原子相连。六个碳原子在同一个平面上形成了正六连连形的环，伸展成片层结构。

    这里C-C键的键长皆为142pm，这正好属于原子晶体的键长范围，因此对于同一层来说，它是原子晶体。在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道，它们相互重叠。电子比较自由，相当于金属中的自由电子，所以石墨能导热和导电，这正是金属晶体特征。

    简单通俗易懂的来说就是金刚石的碳原子结构是立体的，所有的碳原子互相直接构成正四面体，是立体形式的结构！

    石墨的结构是碳原子在同一平面上形成正6边形的环，形成片层的结构，也就是一层层的碳原子，但层与层之间的碳原子之间是没有连接的，这是平面式的结构！

    一个立体正四面体结构，一个平面正六边形结构，造成了金刚石和石墨两者之间的材料性质天差地远，其价值也是云泥之别！金刚石的售价是按克拉来计算，石墨的价格是按吨来计算，价值相差何止亿万倍！

    帝国想要研究出用于曲速引擎使用的材料，就是要从原子立体的角度去构建材料，化腐朽为神奇！比如将铁的原子角度也像金刚石一样，变成正四面体的立体结构，那么会得出什么样的材料？

    负责研究材料的是帝国材料科学院的首席科学家，清泉科技时代材料科学院的负责人，莫青冥！

    此时的莫青冥也已经