Material super dur

Ce este materialul super dur?

Un material superhard este un material cu o valoare a durității care depășește 40 gigapascali (GPa) atunci când este măsurată prin testul de duritate Vickers. Ele sunt practic solide incompresibile cu densitate mare de electroni și covalență mare a legăturilor. Ca urmare a proprietăților lor unice, aceste materiale sunt de mare interes în multe domenii industriale, inclusiv, dar fără a se limita la, abrazivi, instrumente de lustruire și tăiere, frâne cu disc și acoperiri de protecție rezistente la uzură.

Modul de a găsi noile materiale superdure

În prima abordare, cercetătorii emulează legăturile de carbon covalente scurte, direcționale ale diamantului, combinând elemente ușoare precum bor, carbon, azot și oxigen.

A doua abordare încorporează aceste elemente mai ușoare (B, C, N și O), dar introduce și metale de tranziție cu densități mari de electroni de valență pentru a oferi o incompresibilitate ridicată. În acest fel, metalele cu module mari de volum, dar duritate scăzută sunt coordonate cu atomi mici formatori covalenti pentru a produce materiale superdure. Carbura de tungsten este o manifestare relevantă din punct de vedere industrial a acestei abordări, deși nu este considerată super dura. Alternativ, borurile combinate cu metale de tranziție au devenit o zonă bogată de cercetare superhard și au condus la descoperiri precumReB2,OsB2, șiWB4.

Clasificarea materialelor superdure

Materialele superdure pot fi în general clasificate în două categorii: compuși intrinseci și compuși extrinseci. Grupul intrinsec include diamant, nitrură de bor cubică (c-BN), nitruri de carbon și compuși ternari cum ar fi B-N-C, care posedă o duritate înnăscută. În schimb, materialele extrinseci sunt cele care au super duritate și alte proprietăți mecanice care sunt determinate mai degrabă de microstructura lor decât de compoziție. Un exemplu de material extrinsec superhard este un diamant nanocristalin cunoscut sub numele de nanorods de diamant agregat.

Diamantul este cel mai dur material cunoscut până în prezent, cu o duritate Vickers în intervalul 70-150 GPa. Diamantul demonstrează atât o conductivitate termică ridicată, cât și proprietăți de izolare electrică și s-a acordat multă atenție găsirii de aplicații practice pentru acest material. Proprietățile diamantelor naturale individuale sau carbonado variază prea mult pentru scopuri industriale și, prin urmare, diamantele sintetice au devenit un obiectiv major de cercetare.

Diamant sintetic

Sinteza de înaltă presiune a diamantelor în 1953 în Suedia și în 1954 în SUA, posibilă prin dezvoltarea de noi aparate și tehnici, a devenit o piatră de hotar în sinteza materialelor artificiale superdure. Sinteza a arătat în mod clar potențialul aplicațiilor de înaltă presiune în scopuri industriale și a stimulat interesul crescând în domeniu.

Cutterul PDC este un fel de material foarte dur care compactează diamantul policristalin cu un substrat de carbură de tungsten. Diamantul este materia primă cheie pentru frezele PDC. Deoarece diamantele naturale sunt dificil de format și durează mult timp, sunt prea scumpe și costisitoare pentru aplicare industrială, în acest caz, diamantul sintetic a jucat un rol important în industrie.

Dacă sunteți interesat de produsele din carbură de tungsten și doriți mai multe informații și detalii, ne puteți CONTACTA telefonic sau prin poștă în stânga, sau TRIMITEȚI-NE MAIL în josul paginii.