Süper Sert Malzeme

Süper sert malzeme nedir?

Süper sert malzeme, Vickers sertlik testi ile ölçüldüğünde sertlik değeri 40 gigapaskal'ı (GPa) aşan bir malzemedir. Yüksek elektron yoğunluğuna ve yüksek bağ kovalansına sahip neredeyse sıkıştırılamaz katılardır. Eşsiz özelliklerinin bir sonucu olarak bu malzemeler, aşındırıcılar, cilalama ve kesme aletleri, disk frenler ve aşınmaya dayanıklı ve koruyucu kaplamalar dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere birçok endüstriyel alanda büyük ilgi görmektedir.

Yeni süper sert malzemeleri bulmanın yolu

İlk yaklaşımda, araştırmacılar bor, karbon, nitrojen ve oksijen gibi hafif elementleri birleştirerek elmasın kısa, yönlü kovalent karbon bağlarını taklit ediyor.

İkinci yaklaşım, bu daha hafif elementleri (B, C, N ve O) içerir, ancak aynı zamanda yüksek sıkıştırılamazlık sağlamak için yüksek değerlik elektron yoğunluklarına sahip geçiş metallerini de sunar. Bu şekilde, yüksek kütle modülüne sahip ancak düşük sertliğe sahip metaller, süper sert malzemeler üretmek için küçük kovalent oluşturan atomlarla koordine edilir. Tungsten karbür, süper zor olarak kabul edilmemesine rağmen, bu yaklaşımın endüstriyel olarak ilgili bir tezahürüdür. Alternatif olarak, geçiş metalleri ile birleştirilen borürler, zengin bir süper sert araştırma alanı haline geldi ve aşağıdaki gibi keşiflere yol açtı:ReB2,OsB2, veWB4.

Süper sert malzemelerin sınıflandırılması

Süper sert malzemeler genel olarak iki kategoriye ayrılabilir: içsel bileşikler ve dışsal bileşikler. İç grup, elmas, kübik bor nitrür (c-BN), karbon nitrürler ve doğuştan gelen bir sertliğe sahip olan B-N-C gibi üçlü bileşikleri içerir. Tersine, dış malzemeler, süper sertliğe ve bileşimlerinden ziyade mikro yapıları tarafından belirlenen diğer mekanik özelliklere sahip olanlardır. Dışsal süper sert malzemenin bir örneği, kümelenmiş elmas nanoçubuklar olarak bilinen bir nanokristalin elmastır.

Elmas, 70-150 GPa aralığında bir Vickers sertliği ile bugüne kadar bilinen en sert malzemedir. Diamond, hem yüksek ısı iletkenliği hem de elektriksel olarak yalıtım özellikleri sergiler ve bu malzeme için pratik uygulamalar bulmaya çok dikkat edilmiştir. Bireysel doğal elmasların veya carbonado'nun özellikleri, endüstriyel amaçlar için çok fazla değişiklik gösterir ve bu nedenle sentetik elmaslar, önemli bir araştırma odağı haline geldi.

sentetik elmas

1953'te İsveç'te ve 1954'te ABD'de elmasların yeni aparat ve tekniklerin geliştirilmesiyle mümkün olan yüksek basınçlı sentezi, yapay süper sert malzemelerin sentezinde bir dönüm noktası oldu. Sentez, endüstriyel amaçlar için yüksek basınçlı uygulamaların potansiyelini açıkça gösterdi ve bu alana artan ilgiyi teşvik etti.

PDC kesici, polikristal elması bir tungsten karbür alt tabaka ile sıkıştıran bir tür süper sert malzemedir. Elmas, PDC kesiciler için temel hammaddedir. Doğal pırlantaların oluşturulması zor ve uzun zaman almaları, çok pahalı olmaları ve endüstriyel uygulama için maliyetli olmaları nedeniyle bu durumda Sentetik pırlanta endüstride büyük rol oynamıştır.

Tungsten karbür ürünleri ile ilgileniyorsanız ve daha fazla bilgi ve detay istiyorsanız, sol taraftaki telefon veya mail yoluyla BİZE ULAŞABİLİRSİNİZ veya sayfanın alt kısmından BİZE MAIL GÖNDEREBİLİRSİNİZ.