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新型硼化钨超硬材料出现, 是否会取代碳化钨的地位?(附图)

中国机械工业联合会机经网  发布时间:2018-06-20 16:31:45  来源:材料科技在线


近日,国际上久负盛名的团队报道了一种可用于钻井、机械制造以及其他应用的新型超硬材料 。他们发现的新型硼化钨 材料性能比广泛使用的pobedit要优异很多,pobedit是一种穿插人造钻石 碳化钨 和钴的复合材料,他们的研究结果发表在著名的科学杂志《物理化学快报》上。

  

  近日,国际上久负盛名的团队报道了一种可用于钻井、机械制造以及其他应用的新型超硬材料 。他们发现的新型硼化钨 材料性能比广泛使用的pobedit要优异很多,pobedit是一种穿插人造钻石 碳化钨 和钴的复合材料,他们的研究结果发表在著名的科学杂志《物理化学快报》上。

  超硬物质在钻井、机械制造、金属加工、国防工业、医药等诸多领域都有着广泛的应用。已知最硬材料-钻石,对许多应用来说成本太高。 在硬度上能与之一较高下的材料-pobedit在应用方面过80年来一直保持着无与伦比的地位.。 它在二十世纪三十年代发展起来的,二战期间被用来制作反坦克炮弹帽(“pobedit”实际上源自俄语“pobeda”,意思是“胜利”),之后几十年间一直用来制造钻机的钻头。这类较强的材料要么需要较高的合成压力,要么断裂韧性要低的多。

  由Skoltech的Artem Oganov教授和莫斯科物理技术研究所(MIPT)领导的一个科学家小组使用USPEX演化算法预测了一种新材料WB5,该材料可以在常压下合成,并且在两项重要的参数上(硬度和断裂韧性)可与pobedit一较高下,分别高出50%和低20%。新材料是以前未知的化合物,可以在正常条件下轻松获得。Skoltech的科学家在Gazprom Neft的大型项目框架内进行了他们的研究,该项目旨在为钻探应用创造新材料。“研究负责人Artem Oganov表示:”我们在发现新材料前,研习了大量的系统以预测稳定的化合物并计算它的性能。在某种程度上,我们有充分的理由认为永远不会找到可以击败已坚持了近一个世纪的pobedit的材料了。 但突然间,我们看到了一丝希望,并很快找到了一种独特的化合物WB5。"

  该研究的第一作者Alexander Kvashnin博士表示,钨硼系统一直是许多实验和理论研究的主题,但这种化合物至今尚未被发现实在令人惊讶。

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责任编辑:机经网编辑部 feng
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