我们知道这个世界上有很多种事物和材料是很坚硬的，例如我们所熟悉的金刚石（即钻石），石墨烯等，那是否知道这个世界上什么事物才是坚硬的呢？究竟哪种物质才是世上最坚硬物质？
超硬材料被广泛应用于各领域，其重要程度自然是不言而喻。而在超硬材料当中，金刚石无疑是最重要的一种。它以其硬度高、耐磨性好和化学稳定性高等特点，被人们称之为“工业皇冠”上璀璨明珠。从远古一直延续至今。从航天飞机到宇宙飞船，从石油钻探到深海潜艇，从精密机床武器加工到核能发电等等，都离不开这些高精尖的材料。
Number1硫化碳炔(Carbyne)
碳炔的密度是水的200多倍，是钻石的40倍左右，是石墨烯的抗拉强度的2倍以上。它具有极高的化学稳定性和热稳定性，并且能够承受很高压力，因此被广泛地应用于电子工业，航空，航天等领域中。
构成：次甲基自由基(Methylidyneradical,CH-)又称一碳化一氢(CH-)，是只含1个碳原子跟1个氢原子的很不稳定的气体或自由基，化学式CH-,又称甲炔基。
一碳化一氢
金刚石之所以具有极高的稳定性是因为他的碳结构为三角状，但是碳炔以金刚石为基础，将结构经过深度处理后固牢而成，因此就当前科学角度而言，碳炔在世界上属于最为稳定和坚硬的对象。它具有极高的稳定性，即使遇到强酸强碱也不容易被破坏;同时由于其独特的化学特性，使其可以像金属一样与其它材料结合成复合材料;因此碳炔还具有很强的韧性。
Number2石墨烯(Graphene)
石墨烯管
石墨烯成为历史上被检测到的最强有力的物质。这种新物质在过去几十年中引起科学界和工业界的极大兴趣。石墨烯以其独特的物理性质以及巨大的应用潜力成为当前研究热点之一。在未来，石墨烯将会有更大发展空间。石墨烯是一种由平面单层(2D)组成的具有蜂窝晶格结构的碳原子构成的石墨材料，也就是我们常说的构建模块。零维(0D)的富勒烯由一维(1D)碳纳米管和三维(3D)石墨组成。其强度是钢铁的200多倍，在1TPA(15万psi)条件下拉伸模量(刚度)。
Number3六边形钻石(HexagonalDiamond)
实验室生产的六边形钻石，其硬度高于天然钻石
1967年，美国通用电气公司制成了折射率类似钻石，密度接近钻石的晶体。这种由碳原子组成的晶体是典型的等轴晶系矿种，呈六边对称型结构。这种矿物是在美国亚利桑那发现的，被认为是最古老的陨石之一。后来，人们对这两种不同结晶形态的物质进行了详细研究。他们认为它们之间存在着某种联系。后来人们又把这一现象称为"朗斯代尔效应",并称之为钻石的生长机理。著名的结晶学家damekathleenlonsdale取名为朗斯代尔矿(Lonsdaleite)，汉语译作六方钻石。由于其硬度高和对硬质材料的加工能力强等特点，使得这种钻石在钻头中得到了广泛使用。六角形金刚石和立方形金刚石都可以用来加工钻孔，但是由于它们比立方形金刚石便宜得多，所以被认为是最好的替代品。
Number4纤锌矿型氮化硼(WurtziteBoronNitride)
纤锌矿型氮化硼
纤锌矿型氮化硼(wBN)与我们所熟知的立方氮化硼(zBN)相同﹐它们是自然界生成的，不存在人造的超硬材料，表现出非常优异的特性：密度大，硬度高，与铁族金属及合金相比化学惰性大大优于金刚石，电绝缘性好，导热性仅次于金刚石，比金属铜还要好。因此被广泛地应用于国防军工等方面。但是目前国内还未见有关于纤锌矿型氮化硼合成方法的报道。纤锌矿型氮化硼是由碳和氮构成的。其这种物质的构造也与钻石非常相似，只是由另外几个原子构成，并不与碳有关。
Number5金属玻璃(MetallicGlass)
液态金属
好莱坞影片《终结者》里拥有不死之身的未来战士让观众印象深刻，所向披靡，并且粉碎之后能如液体般自然流动，再自动恢复原样。科幻电影中出现过许多神奇现象，但这些都可以与现实生活联系起来纳米晶体玻璃。即金属玻璃，又称液态金属、多为液态急冻而成，生产成本较低，为新型材料，具有广泛用途。其特点是强度极高，但也不像玻璃那样脆性大，密度也不高，其质量较许多合金轻。
Number6马氏体时效钢(MaragingSteel)
马氏体时效钢
马氏体钢就是经热处理后力学性能能得到调节的不锈钢，用通俗的话讲就是可硬化不锈钢的一种。它具有很高的强度、较低的淬火及回火温度以及良好的强韧性等特点，被广泛地应用于制造蒸汽轮机叶片、餐具和外科手术器械等方面。
Number7锇金属(Osmium)
锇金属
锇金属的硬度很高，遇热能保持光亮。但它又是一种十分活泼的金属，容易被氧化而失去化学性质，所以可以将其加工成各种形状，以满足人们对物质不同需求的要求。其中最常用的方法就是压缩法。锇压缩性很低，故体积模量很大，介于395GPa至462GPa,约为钻石443GPa。在4GPa时，其硬度达到最大值。在较低的蒸气压时，由于铂系元素的熔点比固体明年要低，所以可以用来进行塑形。锇又是稀有金属，可用于生产超高硬度合金，适用于生产具有极端耐久性和硬度的物体。
Number8碳复合材料(CarbonCompositeMaterial)
碳纤维复合材料
碳纤维(CFRP)作为一种新型材料具有优良的力学性能，其重量不足钢材的四分之一，碳纤维树脂复合材料的抗拉强度通常超过3500Mpa,比钢材高7~9倍，抗拉弹性模量23000~43000Mpa也比钢材高。由于其具有高强度和高韧性等特点，使其被广泛地应用于航空、航天及国防工程中，尤其在航空工业领域，已成为飞机结构上不可缺少的重要零件之一。该材料强度与密度的比值可达2000Mpa·(g·cm3)以上,A3钢仅为59Mpa·c·cm3.比模量高于钢。
Number9蜘蛛丝(SpiderSilk)
蜘蛛丝机械性能极强。极高抗拉强度。抗拉强度为拉伸条件下材料的最大承载能力。蜘蛛丝抗拉强度(最高达1.4GPa)相当于高等级合金钢(0.45-2GPa)，即使是芳纶纤维(例如凯夫拉纤维(3GPa))也能达到其强度的二分之一。与金属丝相比，凯夫拉纤维长度比蜘蛛丝短，只有其自然状态下长度的40%,但强度却高了近5倍。蜘蛛丝中含有一种叫丝素蛋白的大分子物质。事实上，它是由大量的蛋白质组成的，而不是一般的动物纤维，因此具有高强度和韧性。因此，它是一种很好的高强度复合材料。蜘蛛丝是由直径为20μm左右的单根细丝组成，呈螺旋状缠绕而成的网状结构。这种蛛丝非常柔韧、韧性强。许多蜘蛛网交合在一起后，结成的蜘蛛网硬度是一般钢材的10倍，可以用在避弹衣之类军事装备上。
Number10金刚石(Diamond)
光彩夺目的金刚石
金刚石晶体内各碳原子与其它四个邻近碳原子呈sp3杂化轨道共价键连接，并且每4个邻近碳原子组成一个正四面体。金刚石晶体结构为典型的正八面体;金刚石是由C-C键以价电子形式形成的共价键结合而成的，由于它含有大量的自由电子，所以金刚石具有很高的强度和硬度。金刚石具有良好的耐磨性和抗腐蚀能力，是一种优良的工程材料。目前应用在工业上最广泛的就是钻削加工技术。它主要用于钻孔、攻丝、扩孔、铰制螺纹。它可以用来制作各种形状的钻头，也可以用于物体切割、研磨以及抛光等领域。