Суббота, 08.02.2025, 19:41
 
Главная Регистрация Вход
Приветствую Вас, Гость · RSS
Меню сайта
Категории каталога
Металловедение [10]
Программирование [4]
Гуманитарные науки [10]
Технические науки [8]
Другое [22]
Спорт [12]
Автомобили [2]
Общее [0]
Спорт [0]
 Каталог статей
Главная » Статьи » Металловедение

Открыты материалы рекордной твёрдости

Учёные установили, что два в общем-то известных, хотя и крайне редких материала при определённых условиях могут модифицироваться так, что будут заметно превосходить по твёрдости алмаз. Интересные численные эксперименты провела группа физиков из университетов Цзяо Туна (Shanghai Jiao Tong University) и Невады (University of Nevada, Las Vegas).

 

Хотя номинально самым "неуступчивым" материалом считается алмаз, исследователи открыли, что по меньшей мере два материала под высоким давлением, развиваемым индентором (это предмет, вдавливаемый с фиксированным усилием в поверхность материала для измерения твёрдости последнего) претерпевают такое изменение, что становятся твёрже алмаза.

 

Первый из этих материалов — вюртцитный нитрид бора — w-BN. Вюртцит (Wurtzite) — это специфическая кристаллическая структура, названная по одному минералу. В случае с нитридом бора она вроде бы не придаёт ему колоссальной твёрдости, но, как выяснилось, под давлением в месте контакта с индентором w-BN претерпевает структурные преобразования с перераспределением межатомных связей.

 

Созданная модель этой новой структуры позволила подсчитать, что под высоким сжимающим усилием, после начала деформации, w-BN модифицируется так, что становится на 78% твёрже, чем раньше. А именно — его показатель вырастает до 114 гигапаскалей, что выше, чем у обычного алмаза в аналогичных условиях (примерно 97 гигапаскалей).

 

Тот же механизм, утверждают авторы работы, действует и в случае высокой нагрузки, прилагаемой к лонсдейлиту (Lonsdaleite). Это так называемый гексагональный алмаз, очень редкая аллотропная форма углерода. В микроскопических количествах его можно найти в местах столкновения метеоритов с земной поверхностью, либо — получить в лаборатории.

 

В обычных условиях твёрдость лонсдейлита ощутимо ниже твёрдости классического алмаза. Но под давлением лонсдейлит также претерпевает структурные изменения, в результате которых его твёрдость возрастает до 152 гигапаскалей, что является рекордом. Это на 58% больше, чем у обычного алмаза, поясняют учёные.

 

Этот новый механизм трансформации, а главное — его объяснение, пригодится для разработки новых сверхтвёрдых материалов, уверены авторы исследования, подробности которого можно найти в статьев Physical Review Letters. Правда, эксперименты с вюртцитным нитридом бора и лонсдейлитом проводить будет непросто, поскольку их трудно синтезировать в больших количествах.

 

Читайте также о других новых сверхтвёрдых материалах: сплаве BAMи агрегированном нанокомпозитенитрида бора.

 

Категория: Металловедение | Добавил: usum1 (14.02.2009)
Просмотров: 536 | Рейтинг: 0.0/0 |
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа
Поиск
Друзья сайта
Статистика