Apakah Ada Bahan yang Lebih Keras Dari Berlian?

Apakah ada bahan yang lebih keras dari berlian?

Ya. Meskipun terjadi secara alami, berlian murni tetap menjadi tolok ukur kekerasan di alam, beberapa bahan sintetis atau bahan berstruktur khusus memiliki kekerasan melebihi berlian (berlian alami biasanya memiliki kekerasan Vickers sekitar 70–100 GPa).

 

I. Bahan yang Sudah Diproduksi Secara Massal-Diproduksi atau Disintesis dalam Jumlah Besar, Kekerasannya Melebihi Berlian:
1. 1 Lonsdaleite (Berlian Heksagonal)
Terdiri dari unsur karbon-seperti berlian biasa-Lonsdaleit memiliki susunan kisi heksagonal, bukan struktur kubik seperti yang ditemukan pada berlian standar.
Sampel curah-sintetis dengan kemurnian tinggi telah mencapai kekerasan 155 GPa-40% hingga 58% lebih keras daripada berlian. (Catatan: Lonsdaleit yang terbentuk secara alami, biasanya ditemukan pada meteorit, mengandung banyak kotoran dan akibatnya menunjukkan kekerasan yang lebih rendah.)

 

Pada tahun 2025, tim peneliti dalam negeri berhasil mensintesis sampel Lonsdaleite dalam skala-skala murni-fase murni. Karena memiliki ketahanan panas dan kekuatan geser yang unggul dibandingkan berlian, berlian ini menjanjikan sebagai bahan baku masa depan untuk alat abrasif dan pemotong keras industri kelas atas.

 

1.2 Berlian Nanotwinned (Dikembangkan oleh Tim Tian Yongjun di Universitas Yanshan)
Dengan menyempurnakan berlian biasa menjadi struktur nanotwinned ultrafine berskala nano, para peneliti telah mencapai kekerasan melebihi 200 GPa. Bahan ini saat ini mewakili varian berlian dengan potensi tertinggi untuk aplikasi industri di antara semua bahan superkeras, dan-produksi dalam jumlah kecil telah berhasil diterapkan; kinerjanya secara signifikan melampaui-berlian kristal tunggal alami.

 

1.3 Wurtzit Boron Nitrida (wBN)
Polimorf-tekanan tinggi dari boron nitrida heksagonal, wBN memiliki kekerasan Vickers sebesar 75–85 GPa. Dalam kondisi-tekanan tinggi, ia mampu menggores berlian. Selain itu, ia sangat tahan terhadap panas dan tidak bereaksi dengan paduan baja, sehingga jauh lebih unggul dibandingkan perkakas berbasis berlian-untuk pemesinan benda kerja berbasis besi-.

 

2. Sintesis Laboratorium Skala-Teoretis atau Jejak

(Saat ini Tidak Layak untuk Produksi Massal, Namun Memiliki Kekerasan Sangat Tinggi)

Carbyne (atau Poliasetilen):

• Bahan ini terdiri dari atom karbon yang tersusun dalam struktur rantai-tunggal yang linier. Secara teoritis, kekerasannya diperkirakan 30 hingga 40 kali lipat dari berlian, dan kekuatan tariknya kira-kira 200 kali lipat dari baja. Namun, ia menunjukkan stabilitas kimia yang sangat buruk dan saat ini hanya dapat dipertahankan dalam jumlah kecil ketika dikemas dalam tabung nano karbon, sehingga tidak cocok untuk aplikasi material-dalam jumlah besar dan praktis.

 

Nanotube Karbon Padat-Bertekanan Tinggi:

• Meskipun kekerasannya pada tekanan sekitar lebih rendah dibandingkan intan, setelah pemadatan di bawah tekanan tinggi sebesar 75 GPa, kekerasannya mencapai 240 GPa-kira-kira empat kali lipat dari intan. Saat ini, mereka hanya dapat disintesis dalam kondisi laboratorium yang ekstrim.

 

3. Sering Bingung Dengan: Cubic Boron Nitride (cBN)
Boron nitrida kubik standar memiliki kekerasan 50–55 GPa. Nilai ini sedikit lebih rendah dibandingkan intan, namun berada tepat di bawahnya, menjadikannya bahan abrasif superkeras kedua yang paling banyak digunakan dalam industri (umumnya digunakan dalam pengolahan batu dan perkakas pemotong).