సూపర్ హార్డ్ మెటీరియల్

సూపర్ హార్డ్ మెటీరియల్ అంటే ఏమిటి?

సూపర్‌హార్డ్ మెటీరియల్ అనేది వికర్స్ కాఠిన్యం పరీక్ష ద్వారా కొలవబడినప్పుడు 40 గిగాపాస్కల్స్ (GPa) కంటే ఎక్కువ కాఠిన్యం విలువ కలిగిన పదార్థం. అవి అధిక ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత మరియు అధిక బంధం సమయోజనీయతతో వాస్తవంగా కుదించలేని ఘనపదార్థాలు. వాటి ప్రత్యేక లక్షణాల ఫలితంగా, ఈ పదార్థాలు అబ్రాసివ్‌లు, పాలిషింగ్ మరియు కట్టింగ్ టూల్స్, డిస్క్ బ్రేక్‌లు మరియు వేర్-రెసిస్టెంట్ మరియు ప్రొటెక్టివ్ కోటింగ్‌లతో సహా అనేక పారిశ్రామిక ప్రాంతాలలో గొప్ప ఆసక్తిని కలిగి ఉన్నాయి.

కొత్త సూపర్‌హార్డ్ పదార్థాలను కనుగొనే మార్గం

మొదటి విధానంలో, పరిశోధకులు బోరాన్, కార్బన్, నైట్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్ వంటి కాంతి మూలకాలను కలపడం ద్వారా డైమండ్ యొక్క చిన్న, దిశాత్మక సమయోజనీయ కార్బన్ బంధాలను అనుకరించారు.

రెండవ విధానం ఈ తేలికైన మూలకాలను (B, C, N, మరియు O) కలిగి ఉంటుంది, కానీ అధిక అసంగతతను అందించడానికి అధిక వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రతలతో పరివర్తన లోహాలను కూడా పరిచయం చేస్తుంది. ఈ విధంగా, అధిక బల్క్ మాడ్యులి కానీ తక్కువ కాఠిన్యం కలిగిన లోహాలు సూపర్ హార్డ్ పదార్థాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి చిన్న సమయోజనీయ-ఏర్పడే అణువులతో సమన్వయం చేయబడతాయి. టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్ అనేది ఈ విధానం యొక్క పారిశ్రామిక-సంబంధిత అభివ్యక్తి, అయితే ఇది సూపర్ హార్డ్‌గా పరిగణించబడదు. ప్రత్యామ్నాయంగా, పరివర్తన లోహాలతో కలిపిన బోరైడ్‌లు సూపర్‌హార్డ్ పరిశోధన యొక్క గొప్ప ప్రాంతంగా మారాయి మరియు వంటి ఆవిష్కరణలకు దారితీశాయి.ReB2,OsB2, మరియుWB4.

సూపర్ హార్డ్ పదార్థాల వర్గీకరణ

సూపర్‌హార్డ్ పదార్థాలను సాధారణంగా రెండు వర్గాలుగా వర్గీకరించవచ్చు: అంతర్గత సమ్మేళనాలు మరియు బాహ్య సమ్మేళనాలు. అంతర్గత సమూహంలో డైమండ్, క్యూబిక్ బోరాన్ నైట్రైడ్ (c-BN), కార్బన్ నైట్రైడ్‌లు మరియు B-N-C వంటి టెర్నరీ సమ్మేళనాలు ఉన్నాయి, ఇవి సహజమైన కాఠిన్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. దీనికి విరుద్ధంగా, బాహ్య పదార్థాలు అంటే సూపర్ కాఠిన్యం మరియు ఇతర యాంత్రిక లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి కూర్పు కంటే వాటి సూక్ష్మ నిర్మాణం ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి. బాహ్య సూపర్‌హార్డ్ మెటీరియల్‌కు ఉదాహరణ సముదాయ డైమండ్ నానోరోడ్‌లుగా పిలువబడే నానోక్రిస్టలైన్ డైమండ్.

70–150 GPa పరిధిలో వికర్స్ కాఠిన్యంతో వజ్రం ఇప్పటి వరకు తెలిసిన అత్యంత కష్టతరమైన పదార్థం. డైమండ్ అధిక ఉష్ణ వాహకత మరియు ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేటింగ్ లక్షణాలు రెండింటినీ ప్రదర్శిస్తుంది మరియు ఈ పదార్థం కోసం ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలను కనుగొనడంలో చాలా శ్రద్ధ పెట్టబడింది. వ్యక్తిగత సహజ వజ్రాలు లేదా కార్బొనాడో యొక్క లక్షణాలు పారిశ్రామిక ప్రయోజనాల కోసం చాలా విస్తృతంగా మారుతూ ఉంటాయి మరియు అందువల్ల సింథటిక్ వజ్రాలు ప్రధాన పరిశోధనా కేంద్రంగా మారాయి.

సింథటిక్ డైమండ్

1953లో స్వీడన్‌లో మరియు 1954లో USలో వజ్రాల యొక్క అధిక-పీడన సంశ్లేషణ కొత్త ఉపకరణం మరియు సాంకేతికతలను అభివృద్ధి చేయడం ద్వారా సాధ్యమైంది, ఇది కృత్రిమ సూపర్‌హార్డ్ పదార్థాల సంశ్లేషణలో ఒక మైలురాయిగా మారింది. సంశ్లేషణ పారిశ్రామిక ప్రయోజనాల కోసం అధిక-పీడన అనువర్తనాల సామర్థ్యాన్ని స్పష్టంగా చూపించింది మరియు ఈ రంగంలో పెరుగుతున్న ఆసక్తిని ప్రేరేపించింది.

PDC కట్టర్ అనేది టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్ సబ్‌స్ట్రేట్‌తో పాలీక్రిస్టలైన్ డైమండ్‌ను కుదించే ఒక రకమైన సూపర్-హార్డ్ మెటీరియల్. PDC కట్టర్‌లకు డైమండ్ కీలకమైన ముడి పదార్థం. సహజ వజ్రాలు ఏర్పడటం కష్టం మరియు ఎక్కువ సమయం పడుతుంది కాబట్టి, అవి చాలా ఖరీదైనవి మరియు పారిశ్రామిక అనువర్తనానికి ఖరీదైనవి, ఈ సందర్భంలో, సింథటిక్ డైమండ్ పరిశ్రమలో గొప్ప పాత్ర పోషించింది.

మీకు టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్ ఉత్పత్తులపై ఆసక్తి ఉంటే మరియు మరింత సమాచారం మరియు వివరాలు కావాలంటే, మీరు ఎడమవైపున ఫోన్ లేదా మెయిల్ ద్వారా మమ్మల్ని సంప్రదించవచ్చు లేదా పేజీ దిగువన మాకు మెయిల్ పంపవచ్చు.