Material superduro

Cal é o material súper duro?

Un material superduro é un material cun valor de dureza superior a 40 gigapascais (GPa) cando se mide mediante a proba de dureza de Vickers. Son sólidos practicamente incompresibles con alta densidade electrónica e alta covalencia de enlace. Como resultado das súas propiedades únicas, estes materiais son de gran interese en moitas áreas industriais, incluíndo, entre outros, abrasivos, ferramentas de pulido e corte, freos de disco e revestimentos protectores e resistentes ao desgaste.

O xeito de atopar os novos materiais superduros

No primeiro enfoque, os investigadores emulan os enlaces de carbono covalente curtos e direccionais do diamante combinando elementos lixeiros como boro, carbono, nitróxeno e osíxeno.

O segundo enfoque incorpora estes elementos máis lixeiros (B, C, N e O), pero tamén introduce metais de transición con alta densidade electrónica de valencia para proporcionar unha alta incompresibilidade. Deste xeito, os metais con módulos de gran masa pero baixa dureza coordínanse con pequenos átomos covalentes para producir materiais superduros. O carburo de volframio é unha manifestación industrialmente relevante deste enfoque, aínda que non se considera súper duro. Alternativamente, os boruros combinados con metais de transición convertéronse nunha rica área de investigación súper dura e levaron a descubrimentos comoReB2,OsB2, eWB4.

Clasificación de materiais superduros

Os materiais superduros pódense clasificar xeralmente en dúas categorías: compostos intrínsecos e compostos extrínsecos. O grupo intrínseco inclúe o diamante, o nitruro de boro cúbico (c-BN), os nitruros de carbono e os compostos ternarios como B-N-C, que posúen unha dureza innata. Pola contra, os materiais extrínsecos son aqueles que teñen súper dureza e outras propiedades mecánicas que están determinadas pola súa microestrutura máis que pola súa composición. Un exemplo de material superduro extrínseco é un diamante nanocristalino coñecido como nanorods de diamante agregado.

O diamante é o material máis duro coñecido ata a data, cunha dureza Vickers no rango de 70-150 GPa. O diamante demostra unha alta condutividade térmica e propiedades illantes eléctricamente, e púxose moita atención en atopar aplicacións prácticas para este material. As propiedades dos diamantes naturais individuais ou do carbonado varían demasiado para fins industriais e, polo tanto, os diamantes sintéticos convertéronse nun foco de investigación importante.

Diamante sintético

A síntese de diamantes a alta presión en 1953 en Suecia e en 1954 nos EE. UU. posibilitada polo desenvolvemento de novos aparellos e técnicas, converteuse nun fito na síntese de materiais artificiais superduros. A síntese mostrou claramente o potencial das aplicacións de alta presión para fins industriais e estimulou un crecente interese no campo.

O cortador PDC é un tipo de material súper duro que compacta o diamante policristalino cun substrato de carburo de tungsteno. O diamante é a materia prima clave para os cortadores PDC. Debido a que os diamantes naturais son difíciles de formar e levan moito tempo, son demasiado caros e caros para a aplicación industrial, neste caso, o diamante sintético tivo un gran papel na industria.

Se estás interesado nos produtos de carburo de tungsteno e queres máis información e detalles, podes CONTACTARNOS por teléfono ou correo electrónico á esquerda, ou ENVIARNOS UN CORREO ao final da páxina.