Գերկարծր նյութ
Գերկարծր նյութ
Ո՞րն է գերծանրքաշային նյութը:
Գերկարծր նյութը այն նյութն է, որի կարծրության արժեքը գերազանցում է 40 գիգապասկալը (GPa), երբ չափվում է Վիկերսի կարծրության թեստի միջոցով: Դրանք գործնականում չսեղմվող պինդ մարմիններ են՝ բարձր էլեկտրոնային խտությամբ և կապի բարձր կովալենտությամբ։ Իրենց եզակի հատկությունների շնորհիվ այս նյութերը մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում արդյունաբերական շատ ոլորտներում, ներառյալ, բայց չսահմանափակվելով դրանցով, հղկող նյութերով, փայլեցնող և կտրող գործիքներով, սկավառակային արգելակներով և մաշվածության դիմացկուն և պաշտպանիչ ծածկույթներով:
Նոր գերկարծր նյութերը գտնելու ճանապարհը
Առաջին մոտեցման ժամանակ հետազոտողները ընդօրինակում են ադամանդի կարճ, ուղղորդված կովալենտային ածխածնային կապերը՝ համատեղելով թեթեւ տարրերը, ինչպիսիք են բորը, ածխածինը, ազոտը և թթվածինը:
Երկրորդ մոտեցումը ներառում է այս ավելի թեթև տարրերը (B, C, N և O), բայց նաև ներմուծում է անցումային մետաղներ բարձր վալենտային էլեկտրոնների խտություններով՝ ապահովելու բարձր անսեղմելիություն: Այս կերպ մետաղները մեծ զանգվածային մոդուլներով, բայց ցածր կարծրությամբ կոորդինացվում են փոքր կովալենտ ձևավորող ատոմների հետ՝ գերկարծր նյութեր արտադրելու համար: Վոլֆրամի կարբիդը այս մոտեցման արդյունաբերական համապատասխան դրսևորումն է, թեև այն չի համարվում գերկոշտ: Որպես այլընտրանք, անցումային մետաղների հետ զուգակցված բորիդները դարձել են գերկարծր հետազոտությունների հարուստ տարածք և հանգեցրել են այնպիսի հայտնագործությունների, ինչպիսիք են.ReB2,OsB2, ևWB4.
Գերկարծր նյութերի դասակարգում
Գերկարծր նյութերը ընդհանուր առմամբ կարելի է դասակարգել երկու կատեգորիայի՝ ներքին միացություններ և արտաքին միացություններ: Ներքին խումբը ներառում է ադամանդ, խորանարդ բորի նիտրիդ (c-BN), ածխածնի նիտրիդներ և եռյակ միացություններ, ինչպիսիք են B-N-C, որոնք ունեն բնածին կարծրություն: Ընդհակառակը, արտաքին նյութերն այն նյութերն են, որոնք ունեն գերկարծրություն և այլ մեխանիկական հատկություններ, որոնք որոշվում են ոչ թե բաղադրությամբ, այլ իրենց միկրոկառուցվածքով: Արտաքին գերկարծր նյութի օրինակ է նանաբյուրեղային ադամանդը, որը հայտնի է որպես ագրեգացված ադամանդի նանոռողեր:
Ադամանդը մինչ օրս հայտնի ամենադժվար նյութն է, որի կարծրությունը Vickers-ի միջակայքում է 70-150 ԳՊա: Ադամանդը ցուցադրում է և՛ բարձր ջերմային հաղորդունակություն, և՛ էլեկտրամեկուսիչ հատկություններ, և մեծ ուշադրություն է դարձվել այս նյութի գործնական կիրառման որոնմանը: Առանձին բնական ադամանդների կամ կարբոնադոյի հատկությունները շատ են տարբերվում արդյունաբերական նպատակներով, և, հետևաբար, սինթետիկ ադամանդները դարձել են հետազոտության հիմնական կենտրոն:
Սինթետիկ ադամանդ
1953 թվականին Շվեդիայում և 1954 թվականին ԱՄՆ-ում ադամանդների բարձր ճնշման սինթեզը, որը հնարավոր դարձավ նոր ապարատների և տեխնիկայի մշակման շնորհիվ, դարձավ արհեստական գերկարծր նյութերի սինթեզի կարևոր իրադարձություն: Սինթեզը հստակ ցույց տվեց արդյունաբերական նպատակներով բարձր ճնշման կիրառման ներուժը և խթանեց ոլորտի նկատմամբ աճող հետաքրքրությունը:
PDC կտրիչը գերկարծր նյութի մի տեսակ է, որը սեղմում է պոլիբյուրեղային ադամանդը վոլֆրամի կարբիդի հիմքով: Ադամանդը հիմնական հումքն է PDC կտրիչների համար: Քանի որ բնական ադամանդները դժվար է ձևավորվում և երկար ժամանակ են պահանջում, դրանք չափազանց թանկ են և թանկ են արդյունաբերական կիրառման համար, այս դեպքում սինթետիկ ադամանդը մեծ դեր է խաղացել արդյունաբերության մեջ:
Եթե դուք հետաքրքրված եք վոլֆրամի կարբիդի արտադրանքներով և ցանկանում եք ավելի շատ տեղեկություններ և մանրամասներ, կարող եք ԿԱՊՎԵԼ ՄԵԶ հեռախոսով կամ փոստով ձախ կողմում, կամ ՈՒՂԱՐԿԵԼ ՄԵԶ ՓՈՍՏ էջի ներքևում:
