Bahan Superkeras

Apa bahan super keras?

Material superhard adalah material dengan nilai kekerasan melebihi 40 gigapascal (GPa) jika diukur dengan uji kekerasan Vickers. Mereka adalah padatan yang hampir tidak dapat dimampatkan dengan kerapatan elektron tinggi dan kovalensi ikatan tinggi. Karena sifatnya yang unik, bahan-bahan ini sangat diminati di banyak bidang industri termasuk, namun tidak terbatas pada, bahan abrasif, alat pemoles dan pemotong, rem cakram, dan lapisan pelindung dan tahan aus.

Cara menemukan material superhard baru

Pada pendekatan pertama, para peneliti meniru ikatan karbon kovalen arah pendek dari berlian dengan menggabungkan unsur-unsur ringan seperti boron, karbon, nitrogen, dan oksigen.

Pendekatan kedua menggabungkan unsur-unsur yang lebih ringan (B, C, N, dan O), tetapi juga memperkenalkan logam transisi dengan kerapatan elektron valensi tinggi untuk memberikan inkompresibilitas tinggi. Dengan cara ini, logam dengan modulus curah tinggi tetapi kekerasan rendah dikoordinasikan dengan atom pembentuk kovalen kecil untuk menghasilkan bahan superkeras. Tungsten carbide adalah manifestasi industri yang relevan dari pendekatan ini, meskipun tidak dianggap super keras. Atau, borida yang dikombinasikan dengan logam transisi telah menjadi area penelitian superkeras yang kaya dan telah menghasilkan penemuan seperti:ReB2,OsB2, danWB4.

Klasifikasi bahan superhard

Bahan superhard secara umum dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori: senyawa intrinsik dan senyawa ekstrinsik. Kelompok intrinsik termasuk berlian, boron nitrida kubik (c-BN), karbon nitrida, dan senyawa terner seperti B-N-C, yang memiliki kekerasan bawaan. Sebaliknya, bahan ekstrinsik adalah bahan yang memiliki kekerasan super dan sifat mekanik lainnya yang ditentukan oleh struktur mikronya daripada komposisinya. Contoh bahan superhard ekstrinsik adalah berlian nanokristalin yang dikenal sebagai nanorod berlian agregat.

Berlian adalah bahan yang paling sulit diketahui hingga saat ini, dengan kekerasan Vickers di kisaran 70–150 GPa. Berlian menunjukkan konduktivitas termal yang tinggi dan sifat isolasi listrik, dan banyak perhatian telah diberikan untuk menemukan aplikasi praktis untuk bahan ini. Sifat berlian alami individu atau carbonado sangat bervariasi untuk keperluan industri, dan karena itu berlian sintetis menjadi fokus penelitian utama.

berlian sintetis

Sintesis berlian bertekanan tinggi pada tahun 1953 di Swedia dan pada tahun 1954 di AS yang dimungkinkan oleh pengembangan peralatan dan teknik baru, menjadi tonggak sejarah dalam sintesis bahan superhard buatan. Sintesis jelas menunjukkan potensi aplikasi tekanan tinggi untuk keperluan industri dan merangsang minat yang tumbuh di lapangan.

Pemotong PDC adalah sejenis bahan super keras yang memadatkan berlian polikristalin dengan substrat tungsten karbida. Berlian adalah bahan baku utama untuk pemotong PDC. Karena berlian alami sulit dibentuk dan memakan waktu lama, harganya terlalu mahal, dan mahal untuk aplikasi industri, dalam hal ini berlian sintetis telah memainkan peran besar dalam industri.

Jika Anda tertarik dengan produk tungsten carbide dan ingin informasi dan detail lebih lanjut, Anda dapat MENGHUBUNGI KAMI melalui telepon atau surat di sebelah kiri, atau KIRIM EMAIL di bagian bawah halaman.