Materjal Superhard

X'inhu materjal super iebes?

Materjal superhard huwa materjal b'valur ta' ebusija li jaqbeż l-40 gigapascal (GPa) meta mkejjel bit-test tal-ebusija Vickers. Huma prattikament solidi inkompressibbli b'densità għolja ta 'elettroni u kovalenza għolja ta' bonds. Bħala riżultat tal-proprjetajiet uniċi tagħhom, dawn il-materjali huma ta 'interess kbir f'ħafna oqsma industrijali inklużi, iżda mhux limitati għal, abrażivi, għodod tal-illustrar u qtugħ, brejkijiet tad-diska, u kisjiet reżistenti għall-ilbies u protettivi.

Il-mod kif issib il-materjali superhard ġodda

Fl-ewwel approċċ, ir-riċerkaturi jimitaw il-bonds tal-karbonju kovalenti qosra u direzzjonali tad-djamant billi jgħaqqdu elementi ħfief bħall-boron, il-karbonju, in-nitroġenu u l-ossiġnu.

It-tieni approċċ jinkorpora dawn l-elementi eħfef (B, C, N, u O), iżda jintroduċi wkoll metalli ta 'tranżizzjoni b'densitajiet ta' elettroni ta 'valenza għolja biex jipprovdu inkompressibbiltà għolja. B'dan il-mod, metalli b'moduli ta 'massa għolja iżda ebusija baxxa huma kkoordinati ma' atomi żgħar li jiffurmaw kovalenti biex jipproduċu materjali superhard. Il-karbur tat-tungstenu huwa manifestazzjoni industrijalment rilevanti ta 'dan l-approċċ, għalkemm mhuwiex meqjus super iebes. Inkella, boruri flimkien ma 'metalli ta' tranżizzjoni saru qasam rikka ta 'riċerka superhard u wasslu għal skoperti bħalReB2,OsB2, uWB4.

Klassifikazzjoni ta 'materjali superhard

Materjali superhard jistgħu ġeneralment jiġu kklassifikati f'żewġ kategoriji: komposti intrinsiċi u komposti estrinsiċi. Il-grupp intrinsiku jinkludi djamant, nitrur tal-boron kubu (c-BN), nitruri tal-karbonju, u komposti ternarji bħal B-N-C, li għandhom ebusija intrinsika. Bil-maqlub, materjali estrinsiċi huma dawk li għandhom super ebusija u proprjetajiet mekkaniċi oħra li huma determinati mill-mikrostruttura tagħhom aktar milli mill-kompożizzjoni. Eżempju ta 'materjal superhard estrinsiku huwa djamant nanokristallin magħruf bħala nanorods tad-djamanti aggregati.

Id-djamant huwa l-iktar materjal diffiċli magħruf sal-lum, b'ebusija Vickers fil-medda ta '70-150 GPa. Diamond juri kemm konduttività termali għolja kif ukoll proprjetajiet ta 'insulazzjoni elettrika, u ingħatat ħafna attenzjoni biex jinstabu applikazzjonijiet prattiċi għal dan il-materjal. Il-proprjetajiet ta 'djamanti naturali individwali jew carbonado jvarjaw wisq għal skopijiet industrijali, u għalhekk id-djamanti sintetiċi saru fokus ewlieni tar-riċerka.

Djamant sintetiku

Is-sinteżi ta 'pressjoni għolja tad-djamanti fl-1953 fl-Iżvezja u fl-1954 fl-Istati Uniti magħmula possibbli mill-iżvilupp ta' apparat u tekniki ġodda, saret pass importanti fis-sintesi ta 'materjali superhard artifiċjali. Is-sinteżi wriet b'mod ċar il-potenzjal ta 'applikazzjonijiet ta' pressjoni għolja għal skopijiet industrijali u stimulat interess dejjem jikber fil-qasam.

Cutter PDC huwa tip ta 'materjal super-iebes li jikkumpatta djamant polikristallin b'sottostrat tal-karbur tat-tungstenu. Diamond hija l-materja prima ewlenija għal cutters PDC. Minħabba li d-djamanti naturali huma diffiċli biex jiffurmaw u jieħdu żmien twil, huma għaljin wisq, u għaljin għall-applikazzjoni industrijali, f'dan il-każ, djamant sintetiku kellu rwol kbir fl-industrija.

Jekk inti interessat fi prodotti tal-karbur tat-tungstenu u trid aktar informazzjoni u dettalji, tista 'tikkuntattjana bit-telefon jew bil-posta fuq ix-xellug, jew Ibgħat lilna posta fil-qiegħ tal-paġna.