ಸೂಪರ್ಹಾರ್ಡ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್

ಸೂಪರ್ ಹಾರ್ಡ್ ವಸ್ತು ಯಾವುದು?

ವಿಕರ್ಸ್ ಗಡಸುತನ ಪರೀಕ್ಷೆಯಿಂದ ಅಳೆಯುವಾಗ ಸೂಪರ್‌ಹಾರ್ಡ್ ವಸ್ತುವು 40 ಗಿಗಾಪಾಸ್ಕಲ್‌ಗಳನ್ನು (GPa) ಮೀರಿದ ಗಡಸುತನದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಅವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಂಧ ಕೋವೆಲೆನ್ಸಿಯೊಂದಿಗೆ ವಾಸ್ತವಿಕವಾಗಿ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲಾಗದ ಘನವಸ್ತುಗಳಾಗಿವೆ. ಅವುಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಈ ವಸ್ತುಗಳು ಅಪಘರ್ಷಕಗಳು, ಹೊಳಪು ಮತ್ತು ಕತ್ತರಿಸುವ ಉಪಕರಣಗಳು, ಡಿಸ್ಕ್ ಬ್ರೇಕ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಉಡುಗೆ-ನಿರೋಧಕ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಅನೇಕ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.

ಹೊಸ ಸೂಪರ್ಹಾರ್ಡ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಹುಡುಕುವ ಮಾರ್ಗ

ಮೊದಲ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ, ಬೋರಾನ್, ಕಾರ್ಬನ್, ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದಂತಹ ಬೆಳಕಿನ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಂಶೋಧಕರು ವಜ್ರದ ಸಣ್ಣ, ದಿಕ್ಕಿನ ಕೋವೆಲೆಂಟ್ ಇಂಗಾಲದ ಬಂಧಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸುತ್ತಾರೆ.

ಎರಡನೆಯ ವಿಧಾನವು ಈ ಹಗುರವಾದ ಅಂಶಗಳನ್ನು (B, C, N, ಮತ್ತು O) ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಸಂಗತತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಲೆನ್ಸಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೃಹತ್ ಮಾಡುಲಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಗಡಸುತನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಲೋಹಗಳು ಸೂಪರ್‌ಹಾರ್ಡ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸಣ್ಣ ಕೋವೆಲೆಂಟ್-ರೂಪಿಸುವ ಪರಮಾಣುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಈ ವಿಧಾನದ ಕೈಗಾರಿಕಾ-ಸಂಬಂಧಿತ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ, ಆದರೂ ಇದನ್ನು ಸೂಪರ್ ಹಾರ್ಡ್ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ, ಸಂಕ್ರಮಣ ಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿತವಾದ ಬೋರೈಡ್‌ಗಳು ಸೂಪರ್‌ಹಾರ್ಡ್ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಶ್ರೀಮಂತ ಕ್ಷೇತ್ರವಾಗಿ ಮಾರ್ಪಟ್ಟಿವೆ ಮತ್ತು ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿವೆReB2,OsB2, ಮತ್ತುWB4.

ಸೂಪರ್ಹಾರ್ಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ವರ್ಗೀಕರಣ

ಸೂಪರ್ಹಾರ್ಡ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎರಡು ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು: ಆಂತರಿಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು. ಆಂತರಿಕ ಗುಂಪು ವಜ್ರ, ಘನ ಬೋರಾನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ (c-BN), ಕಾರ್ಬನ್ ನೈಟ್ರೈಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು B-N-C ನಂತಹ ತ್ರಯಾತ್ಮಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ, ಇದು ಸಹಜ ಗಡಸುತನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಬಾಹ್ಯ ವಸ್ತುಗಳು ಸೂಪರ್ ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಇತರ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳು ಸಂಯೋಜನೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಅವುಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಬಾಹ್ಯ ಸೂಪರ್‌ಹಾರ್ಡ್ ವಸ್ತುವಿನ ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ನ್ಯಾನೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಡೈಮಂಡ್, ಇದನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿದ ಡೈಮಂಡ್ ನ್ಯಾನೊರಾಡ್‌ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ವಜ್ರವು 70-150 GPa ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ವಿಕರ್ಸ್ ಗಡಸುತನದೊಂದಿಗೆ ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗಿನ ಅತ್ಯಂತ ಕಠಿಣವಾದ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ವಜ್ರವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರೋಧಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನವನ್ನು ನೀಡಲಾಗಿದೆ. ವೈಯಕ್ತಿಕ ನೈಸರ್ಗಿಕ ವಜ್ರಗಳು ಅಥವಾ ಕಾರ್ಬೊನಾಡೊಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ತುಂಬಾ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ವಜ್ರಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರವಾಯಿತು.

ಸಂಶ್ಲೇಷಿತ ವಜ್ರ

1953 ರಲ್ಲಿ ಸ್ವೀಡನ್‌ನಲ್ಲಿ ಮತ್ತು 1954 ರಲ್ಲಿ ಯುಎಸ್‌ನಲ್ಲಿ ವಜ್ರಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಹೊಸ ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ತಂತ್ರಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಿಂದ ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು, ಇದು ಕೃತಕ ಸೂಪರ್‌ಹಾರ್ಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ಮೈಲಿಗಲ್ಲು ಆಯಿತು. ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದ ಅನ್ವಯಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ತೋರಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಿತು.

PDC ಕಟ್ಟರ್ ಒಂದು ರೀತಿಯ ಸೂಪರ್-ಹಾರ್ಡ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು ಅದು ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ತಲಾಧಾರದೊಂದಿಗೆ ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಡೈಮಂಡ್ ಅನ್ನು ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. PDC ಕಟ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಡೈಮಂಡ್ ಪ್ರಮುಖ ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ನೈಸರ್ಗಿಕ ವಜ್ರಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳಲು ಕಷ್ಟವಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ, ಅವು ತುಂಬಾ ದುಬಾರಿ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಬಳಕೆಗೆ ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ, ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸಿಂಥೆಟಿಕ್ ವಜ್ರವು ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸಿದೆ.

ನೀವು ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಲ್ಲಿ ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಹಿತಿ ಮತ್ತು ವಿವರಗಳನ್ನು ಬಯಸಿದರೆ, ನೀವು ಎಡಭಾಗದಲ್ಲಿ ಫೋನ್ ಅಥವಾ ಮೇಲ್ ಮೂಲಕ ನಮ್ಮನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ಪುಟದ ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ನಮಗೆ ಮೇಲ್ ಕಳುಹಿಸಬಹುದು.