Materyal na Superhard

Ano ang napakahirap na materyal?

Ang isang superhard na materyal ay isang materyal na may halaga ng katigasan na lampas sa 40 gigapascals (GPa) kapag sinusukat ng Vickers hardness test. Ang mga ito ay halos hindi mapipigil na mga solid na may mataas na density ng elektron at mataas na covalency ng bono. Bilang resulta ng kanilang mga natatanging katangian, ang mga materyales na ito ay may malaking interes sa maraming pang-industriya na lugar kabilang ang, ngunit hindi limitado sa, mga abrasive, polishing at cutting tool, disc brake, at wear-resistant at protective coatings.

Ang paraan upang mahanap ang mga bagong superhard na materyales

Sa unang diskarte, tinutularan ng mga mananaliksik ang maikli, direksiyon na covalent carbon bond ng brilyante sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga light elements tulad ng boron, carbon, nitrogen, at oxygen.

Ang pangalawang diskarte ay isinasama ang mga mas magaan na elementong ito (B, C, N, at O), ngunit nagpapakilala rin ng mga metal na transisyon na may mataas na densidad ng valence ng electron upang magbigay ng mataas na incompressibility. Sa ganitong paraan, ang mga metal na may mataas na bulk moduli ngunit mababa ang tigas ay pinag-ugnay sa maliliit na covalent-forming atoms upang makabuo ng mga superhard na materyales. Ang tungsten carbide ay isang industriyal na kaugnay na pagpapakita ng diskarteng ito, bagaman hindi ito itinuturing na sobrang hirap. Bilang kahalili, ang mga boride na sinamahan ng mga transition metal ay naging isang mayamang lugar ng superhard na pananaliksik at humantong sa mga pagtuklas tulad ngReB2,OsB2, atWB4.

Pag-uuri ng mga superhard na materyales

Ang mga superhard na materyales ay maaaring karaniwang uriin sa dalawang kategorya: intrinsic compounds at extrinsic compounds. Kasama sa intrinsic na grupo ang brilyante, cubic boron nitride (c-BN), carbon nitride, at ternary compound tulad ng B-N-C, na nagtataglay ng likas na tigas. Sa kabaligtaran, ang mga extrinsic na materyales ay ang mga may sobrang tigas at iba pang mga mekanikal na katangian na tinutukoy ng kanilang microstructure kaysa sa komposisyon. Ang isang halimbawa ng extrinsic superhard na materyal ay isang nanocrystalline na brilyante na kilala bilang pinagsama-samang mga nanorod ng brilyante.

Ang brilyante ang pinakamahirap na kilalang materyal hanggang ngayon, na may Vickers na tigas sa hanay na 70–150 GPa. Ang diamante ay nagpapakita ng parehong mataas na thermal conductivity at electrically insulating properties, at maraming atensyon ang inilagay sa paghahanap ng mga praktikal na aplikasyon para sa materyal na ito. Ang mga katangian ng mga indibidwal na natural na diamante o carbonado ay masyadong malawak na nag-iiba para sa mga layuning pang-industriya, at samakatuwid ang mga sintetikong diamante ay naging isang pangunahing pokus sa pananaliksik.

Sintetikong brilyante

Ang high-pressure synthesis ng mga diamante noong 1953 sa Sweden at noong 1954 sa US na naging posible sa pamamagitan ng pagbuo ng mga bagong kagamitan at mga diskarte, ay naging isang milestone sa synthesis ng mga artipisyal na superhard na materyales. Ang synthesis ay malinaw na nagpakita ng potensyal ng mataas na presyon ng mga aplikasyon para sa mga layuning pang-industriya at pinasigla ang lumalaking interes sa larangan.

Ang PDC cutter ay isang uri ng super-hard material na nagpapadikit ng polycrystalline diamond na may substrate na tungsten carbide. Ang brilyante ay ang pangunahing hilaw na materyal para sa mga pamutol ng PDC. Dahil ang mga natural na diamante ay mahirap mabuo at tumagal ng mahabang panahon, ang mga ito ay masyadong mahal, at magastos para sa pang-industriya na aplikasyon, sa kasong ito, ang Synthetic na diamante ay may malaking papel sa industriya.

Kung interesado ka sa mga produkto ng tungsten carbide at gusto mo ng higit pang impormasyon at mga detalye, maaari kang MAKIPAG-UGNAYAN sa amin sa pamamagitan ng telepono o koreo sa kaliwa, o MAGPADALA SA AMIN NG MAIL sa ibaba ng pahina.