सुपरहार्ड साहित्य

सुपर हार्ड सामग्री काय आहे?

सुपरहार्ड मटेरियल हे विकर्स कडकपणा चाचणीद्वारे मोजले जाते तेव्हा 40 गिगापास्कल्स (GPa) पेक्षा जास्त कठोरता मूल्य असलेली सामग्री असते. ते उच्च इलेक्ट्रॉन घनता आणि उच्च बॉन्ड कोव्हॅलेन्सी असलेले अक्षरशः असंकुचनीय घन पदार्थ आहेत. त्‍यांच्‍या अद्वितीय गुणधर्मांच्‍या परिणामस्‍वरूप, ही सामग्री अनेक औद्योगिक क्षेत्रांमध्‍ये अत्‍यंत रुचीपूर्ण आहे, ज्यात अपघर्षक, पॉलिशिंग आणि कटिंग टूल्स, डिस्क ब्रेक आणि पोशाख-प्रतिरोधक आणि संरक्षक कोटिंग्स यांचा समावेश आहे, परंतु इतकेच मर्यादित नाही.

नवीन सुपरहार्ड सामग्री शोधण्याचा मार्ग

पहिल्या पध्दतीमध्ये, संशोधक बोरॉन, कार्बन, नायट्रोजन आणि ऑक्सिजन सारख्या प्रकाश घटकांचे संयोजन करून डायमंडच्या लहान, दिशात्मक सहसंयोजक कार्बन बंधांचे अनुकरण करतात.

दुस-या पध्दतीमध्ये हे हलके घटक (B, C, N, आणि O) समाविष्ट केले जातात, परंतु उच्च संकुचितता प्रदान करण्यासाठी उच्च व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन घनतेसह संक्रमण धातू देखील समाविष्ट करतात. अशाप्रकारे, उच्च बल्क मोड्युली असलेले परंतु कमी कडकपणा असलेले धातू लहान सहसंयोजक-निर्मिती अणूंशी समन्वयित करून सुपरहार्ड पदार्थ तयार करतात. टंगस्टन कार्बाइड हे या दृष्टिकोनाचे औद्योगिक-संबंधित प्रकटीकरण आहे, जरी ते सुपर हार्ड मानले जात नाही. वैकल्पिकरित्या, संक्रमण धातूंसह एकत्रित केलेले बोराइड्स हे अत्यंत कठीण संशोधनाचे एक समृद्ध क्षेत्र बनले आहे आणि यासारख्या शोधांना कारणीभूत ठरले आहे.ReB2,OsB2, आणिWB4.

सुपरहार्ड सामग्रीचे वर्गीकरण

सुपरहार्ड सामग्रीचे सामान्यत: दोन श्रेणींमध्ये वर्गीकरण केले जाऊ शकते: आंतरिक संयुगे आणि बाह्य संयुगे. अंतर्निहित गटामध्ये डायमंड, क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड (c-BN), कार्बन नायट्राइड्स आणि B-N-C सारख्या त्रयस्थ संयुगे यांचा समावेश होतो, ज्यात जन्मजात कडकपणा असतो. याउलट, बहिर्मुख पदार्थ असे असतात ज्यात अति कठोरता आणि इतर यांत्रिक गुणधर्म असतात जे रचना ऐवजी त्यांच्या सूक्ष्म संरचना द्वारे निर्धारित केले जातात. एक्स्ट्रिन्सिक सुपरहार्ड मटेरियलचे उदाहरण म्हणजे नॅनोक्रिस्टलाइन डायमंड जो एकत्रित डायमंड नॅनोरोड्स म्हणून ओळखला जातो.

70-150 GPa च्या श्रेणीतील विकर्स कडकपणासह डायमंड ही आजपर्यंतची सर्वात कठीण सामग्री आहे. डायमंड उच्च थर्मल चालकता आणि इलेक्ट्रिकली इन्सुलेट गुणधर्म दोन्ही प्रदर्शित करतो आणि या सामग्रीसाठी व्यावहारिक अनुप्रयोग शोधण्यासाठी खूप लक्ष दिले गेले आहे. वैयक्तिक नैसर्गिक हिरे किंवा कार्बनडोचे गुणधर्म औद्योगिक हेतूंसाठी खूप मोठ्या प्रमाणावर बदलतात आणि म्हणूनच कृत्रिम हिरे हे संशोधनाचे मुख्य केंद्र बनले आहेत.

सिंथेटिक हिरा

स्वीडनमध्ये 1953 मध्ये आणि यूएसमध्ये 1954 मध्ये नवीन उपकरणे आणि तंत्रांच्या विकासामुळे हिऱ्यांचे उच्च-दाब संश्लेषण कृत्रिम सुपरहार्ड सामग्रीच्या संश्लेषणात एक मैलाचा दगड ठरला. संश्लेषणाने औद्योगिक उद्दिष्टांसाठी उच्च-दबाव अनुप्रयोगांची क्षमता स्पष्टपणे दर्शविली आणि या क्षेत्रात वाढत्या स्वारस्यास उत्तेजन दिले.

पीडीसी कटर हे एक प्रकारचे सुपर-हार्ड मटेरियल आहे जे पॉलीक्रिस्टलाइन डायमंडला टंगस्टन कार्बाइड सब्सट्रेटसह कॉम्पॅक्ट करते. पीडीसी कटरसाठी डायमंड हा प्रमुख कच्चा माल आहे. कारण नैसर्गिक हिरे तयार होण्यास कठीण आणि बराच वेळ लागतो, ते खूप महाग असतात आणि औद्योगिक वापरासाठी महाग असतात, या प्रकरणात, सिंथेटिक हिऱ्याने उद्योगात मोठी भूमिका बजावली आहे.

तुम्हाला टंगस्टन कार्बाइड उत्पादनांमध्ये स्वारस्य असल्यास आणि अधिक माहिती आणि तपशील हवे असल्यास, तुम्ही आमच्याशी डावीकडे फोन किंवा मेलद्वारे संपर्क साधू शकता किंवा पेजच्या तळाशी आम्हाला मेल पाठवू शकता.