Хэт хатуу материал

Хэт хатуу материал гэж юу вэ?

Викерсийн хатуулгийн тестээр хэмжихэд 40 гигапаскаль (GPa)-аас дээш хатуулагтай материалыг хэт хатуу материал гэнэ. Эдгээр нь электроны өндөр нягтралтай, бондын ковалент өндөртэй бараг шахагдах боломжгүй хатуу биетүүд юм. Өвөрмөц шинж чанаруудын үр дүнд эдгээр материалууд нь зүлгүүр, өнгөлгөөний болон зүсэх хэрэгсэл, дискэн тоормос, элэгдэлд тэсвэртэй, хамгаалалтын бүрээс зэрэг үйлдвэрлэлийн олон салбарт ихээхэн сонирхол татдаг.

Шинэ хэт хатуу материалыг олох арга

Эхний аргад судлаачид бор, нүүрстөрөгч, азот, хүчилтөрөгч зэрэг хөнгөн элементүүдийг нэгтгэн очир эрдэнийн богино, чиглэлтэй ковалент нүүрстөрөгчийн холбоог дуурайдаг.

Хоёрдахь арга нь эдгээр хөнгөн элементүүдийг (B, C, N, ба O) багтаасан боловч өндөр шахагдахгүй байхын тулд өндөр валентийн электрон нягтрал бүхий шилжилтийн металуудыг нэвтрүүлдэг. Ийм байдлаар их хэмжээний модультай боловч бага хатуулагтай металлууд нь ковалент үүсгэгч жижиг атомуудтай уялдаж, хэт хатуу материал үүсгэдэг. Гянт болдын карбид нь энэ аргын үйлдвэрлэлийн хувьд хамааралтай илрэл боловч энэ нь хэт хатуу гэж тооцогддоггүй. Эсвэл шилжилтийн металлуудтай хосолсон боридууд нь хэт хатуу судалгааны баялаг талбар болж, зэрэг нээлтүүдийг хийхэд хүргэсэн.ReB2,OsB2, баWB4.

Хэт хатуу материалын ангилал

Хэт хатуу материалыг ерөнхийд нь хоёр төрөлд ангилж болно: дотоод нэгдлүүд болон гадны нэгдлүүд. Дотоод бүлэгт алмаз, куб борын нитрид (c-BN), нүүрстөрөгчийн нитрид, төрөлхийн хатуулагтай B-N-C зэрэг гурвалсан нэгдлүүд орно. Эсрэгээр, гаднах материалууд нь найрлагаас илүүтэй микро бүтцээр тодорхойлогддог супер хатуулаг болон бусад механик шинж чанартай материал юм. Гадны хэт хатуу материалын жишээ бол нэгтгэсэн алмазын наноод гэж нэрлэгддэг нанокристалл алмаз юм.

Алмаз бол өнөөг хүртэл мэдэгдэж байгаа хамгийн хатуу материал бөгөөд Викерсийн хатуулаг нь 70-150 ГПа хооронд хэлбэлздэг. Алмаз нь өндөр дулаан дамжуулалт ба цахилгаан тусгаарлагч шинж чанарыг харуулдаг бөгөөд энэ материалын практик хэрэглээг олоход ихээхэн анхаарал хандуулсан. Байгалийн алмааз эсвэл карбонадоны шинж чанар нь үйлдвэрлэлийн зориулалтаар хэт их ялгаатай байдаг тул синтетик алмаз нь судалгааны гол чиглэл болсон.

Синтетик алмаз

1953 онд Шведэд, 1954 онд АНУ-д алмазыг өндөр даралтын нийлэгжүүлэлт нь шинэ төхөөрөмж, техникийг хөгжүүлснээр боломжтой болсон нь хиймэл хэт хатуу материалын нийлэгжилтэд чухал үйл явдал болсон юм. Синтез нь үйлдвэрлэлийн зориулалтаар өндөр даралтын хэрэглээний боломжуудыг тодорхой харуулж, энэ салбарт өсөн нэмэгдэж буй сонирхлыг өдөөсөн.

PDC таслагч нь вольфрамын карбидын субстратаар поликристал алмазыг нягтруулдаг нэг төрлийн супер хатуу материал юм. Алмаз бол PDC таслагчийн гол түүхий эд юм. Байгалийн алмаз нь үүсэхэд хэцүү, удаан хугацаа шаарддаг тул хэт өндөр өртөгтэй, үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглахад өндөр өртөгтэй байдаг тул энэ тохиолдолд нийлэг алмаз нь үйлдвэрлэлд ихээхэн үүрэг гүйцэтгэсэн.

Хэрэв та вольфрамын карбидын бүтээгдэхүүнийг сонирхож байгаа бөгөөд илүү дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл зүүн талд байгаа утас, шуудангаар БИДЭНД ХОЛБОО БАРИХ, мөн хуудасны доод талд БИДЭНД МЭДЭЭ ИЛГЭЭХ боломжтой.