Superhårda material

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 28 februari 2016; kontroller kräver 7 redigeringar .

Superhårda material  - en grupp av ämnen med högsta hårdhet, vilket inkluderar material vars hårdhet och slitstyrka överstiger hårdheten och slitstyrkan hos hårda legeringar baserade på volframkarbid och titankarbid med kobolt och nickel - molybdenbindning . Mikrohårdheten hos sådana material är mer än 35 GPa när den mäts med Vickers-metoden med en tetraedrisk diamantpyramid, det vill säga mer än bornitrids .

Diamant är det hårdaste mineral som är känt idag, dess mikrohårdhet ligger i intervallet från 60 till 150 GPa, vilket är 4–5 gånger högre än hårdheten för korund och hårda legeringar och 2 gånger högre än för borkarbid. Det är värt att tänka på att böjhållfastheten hos diamanter är cirka 30 kgf/mm 2 (294 MPa) [1] .

Det finns ultrahårda material med högre hårdhet än diamant. Dessa material inkluderar fulleriter med ett hårdhetsindex på 150 till 300 GPa [2] , som består av fullerener .

Kinesiska forskare har skapat ultrastarkt glas genom att experimentera med olika strukturer av kolatomer, inklusive fullerener. Genom att utsätta kolföreningar med en fullerenstruktur av atomer för ett tryck på 25 GPa och sedan värma upp dem till en temperatur på 1000 - 1200 °C skapade forskare från Yanshan University det starkaste amorfa ämnet, som har en hårdhet på 113 GPa mätt med Vickers-metoden [3] [4 ] . Testerna använde tre typer av material, som fick namnet AM-I, AM-II och AM-III. Den uppmätta hårdheten för AM-III varierade från 110 till 116 GPa.

I USA uppfanns en legering av titan och guld för tillverkning av medicinska implantat, som är fyra gånger starkare än rent titan som används i proteser [5] .

Mycket använda superhårda material: elektrokorund , win , zirkoniumoxid , kiselkarbid , borkarbid , borazon , rheniumdiborid , diamant . Superhårda material används ofta som material för abrasiv bearbetning .

Under de senaste åren har den moderna industrins uppmärksamhet riktats mot sökandet efter nya typer av superhårda material och assimilering (fusion) av material som kolnitrid , kiselnitrid , bor-kol-kisellegering , titankarbid - skandiumkarbid legering , samt legeringar av borider och karbider av undergruppen titan med karbider och lantanidborider.

Anteckningar

  1. Yu. A. Geller, A. G. Rakhstadt. Materialvetenskap (analysmetoder, laborationer och uppgifter) . - Moskva: Metallurgi, 1975. - S. 441. - 448 sid.
  2. Forskare närmade sig den industriella syntesen av ett material hårdare än diamant . mipt.ru. _ Hämtad 5 oktober 2021. Arkiverad från originalet 5 oktober 2021.
  3. Världens starkaste glas skapat. Det kan till och med repa en diamant . Populär mekanik . Hämtad 5 oktober 2021. Arkiverad från originalet 5 oktober 2021.
  4. Forskare har fått glas starkare och hårdare än diamant . habr.com . Hämtad 5 oktober 2021. Arkiverad från originalet 5 oktober 2021.
  5. I USA uppfanns en superhård legering av titan och guld , BBC News Russian service . Arkiverad från originalet den 5 oktober 2021. Hämtad 5 oktober 2021.