燕大学者提出预测材料硬度的微观理论

　　③回跳硬度。主要用于金属材料，方法是使一特制的小锤从一定高度自由下落冲击被测材料的试样，并以试样在冲击过程中储存(继而释放)应变能的多少(通过小锤的回跳高度测定)确定材料的硬度。

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　　美国物理评论焦点网站专题评价：他们用优美的方式成功预测材料硬度

　　基于材料的原子结构预测材料的硬度常常像试图用粉笔刻划金刚石一样难。所谓离子性这一原子键特性似乎与硬度有关，基于这一性质，在7月4日PRL(《物理评论快报》)上一个研究小组终于得到了硬度的一个明确的公式。该公式成功地预测了几种材料的硬度，包括一个最近合成的超硬材料。该结果帮助建立了一个硬度的微观模型，并且有助于寻找新的超硬化合物。

　　硬度是一个材料抵抗被另一个材料刻划或压入的能力。在原子尺度很难定义这一性质。并且也没有基本理论告诉材料科学家如何排列原子以获得一个硬的结构。还有，一些研究人员已经采用不同的途径来预测硬度。虽然取得了一定进展，但问题依然存在。

　　离子性与原子键的强度有关。在一个所谓的共价材料中，如金刚石、锗或硅，一对原子平等地共享一对电子对任何共享的电子具有较大的控制力。在极端条件-一个离子键材料-一个原子完全控制近邻的电子，且通过新得到的相反的电荷两个原子结合在一起。这种静电吸引，被称为离子键，比共享电子的共价键弱得多。离子性是电子共享程度的度量：共价键的离子性最低，离子键的离子性最高。

　　中国秦皇岛燕山大学的田永君、高发明和他们的同事将注意力集中在共价和极性共价材料上。他们从假设硬度是化学键对压头的综合阻力入手-表面键越多，材料越硬。那么较短和较高密度的化学键对硬度有利。这个小组解释到：由于共价键比离子键强，所以硬质材料也应该具有较低的离子性，这与其他研究人员的观点一致。