Новостивысоких технологий

Спрoситe любoгo, кaкoй мaтeриaл сaмый твeрдый нa Зeмлe, и oн, вeрoятнo, oтвeтит «aлмaз». Прoблeмa aлмaзa в тoм, чтo xoтя oн и являeтся oчeнь твeрдым, oн тaкжe нa удивлeниe нeстaбилeн. Eгo гексагональная форма (w-BN) изначально заявлялась еще более твердой, но эти результаты были основаны на теоретическом моделировании, которое прогнозировало на 18% выше твердости, чем у алмаза. Ученым удалось изобрести несколько потенциальных конкурентов алмазу. c-BN химически и термально стабилен и широко используется сегодня в качестве сверхтвердого покрытия для станков в автомобильной и аэрокосмической промышленности. Твердость — важное свойство материалов, которое часто определяет возможности их использования, но его весьма непросто определить. Соотношение между площадью испытуемой поверхности и приложенной силой производит значение твердости. Q-углерод также обладает необычными магнитными свойствами и светится под действием света. Их можно произвести путем подачи высокого давления и температуры к графиту, чтобы заставить его структуру перестроиться в тетраэдрический алмаз, но это дорого и долго. Q-углерод
Совсем недавно ученые из Университета штата Северная Каролина создали, как они описали, новую форму углерода, отличную от других аллотропов, и сообщили, что она тверже алмаза. Однако кубический нитрид бора, в лучшем случае, второй по твердости материал в мире по шкале Виккерса — около 50 ГПа. Искусственное производство алмазов создает камни поликристаллов, состоящих из меньших кристалликов или «зерен», от нескольких микрон до нескольких нанометров. К сожалению, w-BN в природе редко встречается и его трудно произвести в достаточных количествах, чтобы провести эксперимент с надежными результатами. И все же, его основным назначением было использование в качестве промежуточного шага в производстве крошечных искусственных алмазных частиц при комнатной температуре и давлении. Нитрид бора
Синтетический материал нитрид бора, впервые созданный в 1957 году, похож на уголь тем, что имеет несколько аллотропов. Ограничения в использовании алмазов привели к растущему вниманию в разработке новых, химически стабильных, сверхпрочных материалов на замену. Именно это простое, но плотное расположение атомов делает алмаз одним из твердейших веществ на Земле. Эти наноалмазы слишком малы для ювелирного дела, но идеально выступают в качестве дешевого материала для покрытия режущих и полирующих инструментов. Чем меньше размер зерна, тем больше у него граней и тем тверже материал. Внешняя оболочка каждого атома углерода имеет четыре электрона. Или «бриллиант», но это тот же алмаз, только ограненный. При нагревании алмаза в воздухе свыше 800 градусов по Цельсию его химические свойства меняются, что влияет на его силу и позволяет реагировать с железом, делая его непригодным для обработки стали. Название алмаза происходит от греческого слова «адамас», что означает «нерушимый» или «непобедимый», поэтому вы наверняка встречали и слово «адамант». Есть несколько способов измерить твердость, но обычно используется инструмент, который делает брешь в поверхности материала. Но так ли легко обойти алмаз по всем этим параметрам? В своей кубической форме (c-BN) его кристаллическая структура похожа на алмазную, но вместо атомов углерода состоит из связанных иначе атомов бора и азота. В семействе углерода есть несколько аллотропов, включая углеродные нанотрубки, алмаз и графит. Твердость алмаза делает его невероятным режущим материалом — и красивым — и обеспечивает ему высокий спрос тысячи лет. Стойкость алмаза легендарна, и сегодня 70% мировых природных алмазов входят в износостойкие покрытия инструментов, используемых для резки, сверления и шлифования, или в качестве добавок к абразивам. Чем тверже материал, тем выше значение. Ученые обнаружили, что Q-углерода на 60% тверже алмазоподобного углерода (типа аморфного углерода с аналогичными алмазным свойствами). Значение твердости по Виккерсу у мягкой стали составляет около 9 ГПа, а у алмаза — 70—100 ГПа.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Обсуждение закрыто.