现代科学技术的迅速发展，对材料的性能提出了愈来愈苛刻的要求。在材料的诸多性能指标中，硬度是一个最基本、最重要的指标之一。超硬材料作为一种重要的功能材料，已被广泛应用到国防、机械制造、航空航天、地质勘探以及其它尖端科学领域。超硬材料的合成及其性质的研究，一直是凝聚态物理和材料科学研究的重点之一。　　一直以来，人们都认为金刚石是世界上硬度最高的物质，但是在2009年2月底，上海交通大学孙弘教授等发现可由人工合成的纤锌矿型氮化硼(Wurtzite Structure BoronNitride，简称W-BN)和朗斯代尔石(Lonsdaleite)的硬度比金刚石还高。这两种物质由不同种元素组成，但都属于六角晶系;其抗压力来自于有弹性的原子价键，在受压力时有些键会转向成90度。　　本文研究了在纤锌矿结构氮化硼体系中掺杂C、N、Si、O等元素对材料强度的影响。研究中计及了硬度实验中压头下的双向压力（垂直和切向压力）对其硬度的影响，尤其是垂直压力的影响。正是这个正向的压力加强了连接切变面的弱原子键，极大地增强了切变强度。外加压力时，在比较小的外力下，应变不是很明显，只是一个小角度的倾斜，但是当外力达到一定值后强度随之下降，但在外力继续增加到一定程度时，在应力和掺杂的双重诱导下，结构出现了大的转变——化学键发生了反转，强度发生急剧增加。