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新型硼化鎢超硬材料出現(xiàn), 是否會(huì)取代碳化鎢的地位

2018-06-19 10:43:59 作者：本網(wǎng)整理來(lái)源：材料科技在線分享至：

近日，國(guó)際上久負(fù)盛名的團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種可用于鉆井、機(jī)械制造以及其他應(yīng)用的新型超硬材料。他們發(fā)現(xiàn)的新型硼化鎢材料性能比廣泛使用的pobedit要優(yōu)異很多，pobedit是一種穿插人造鉆石碳化鎢和鈷的復(fù)合材料，他們的研究結(jié)果發(fā)表在著名的科學(xué)雜志《物理化學(xué)快報(bào)》上。

超硬物質(zhì)在鉆井、機(jī)械制造、金屬加工、國(guó)防工業(yè)、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。已知最硬材料-鉆石，對(duì)許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)成本太高。在硬度上能與之一較高下的材料-pobedit在應(yīng)用方面過(guò)80年來(lái)一直保持著無(wú)與倫比的地位。。它在二十世紀(jì)三十年代發(fā)展起來(lái)的，二戰(zhàn)期間被用來(lái)制作反坦克炮彈帽（“pobedit”實(shí)際上源自俄語(yǔ)“pobeda”，意思是“勝利”），之后幾十年間一直用來(lái)制造鉆機(jī)的鉆頭。這類較強(qiáng)的材料要么需要較高的合成壓力，要么斷裂韌性要低的多。

由Skoltech的Artem Oganov教授和莫斯科物理技術(shù)研究所（MIPT）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)科學(xué)家小組使用USPEX演化算法預(yù)測(cè)了一種新材料WB5，該材料可以在常壓下合成，并且在兩項(xiàng)重要的參數(shù)上（硬度和斷裂韌性）可與pobedit一較高下，分別高出50%和低20%。新材料是以前未知的化合物，可以在正常條件下輕松獲得。Skoltech的科學(xué)家在Gazprom Neft的大型項(xiàng)目框架內(nèi)進(jìn)行了他們的研究，該項(xiàng)目旨在為鉆探應(yīng)用創(chuàng)造新材料。“研究負(fù)責(zé)人Artem Oganov表示：”我們?cè)诎l(fā)現(xiàn)新材料前，研習(xí)了大量的系統(tǒng)以預(yù)測(cè)穩(wěn)定的化合物并計(jì)算它的性能。在某種程度上，我們有充分的理由認(rèn)為永遠(yuǎn)不會(huì)找到可以擊敗已堅(jiān)持了近一個(gè)世紀(jì)的pobedit的材料了。但突然間，我們看到了一絲希望，并很快找到了一種獨(dú)特的化合物WB5。“該研究的第一作者Alexander Kvashnin博士表示，鎢硼系統(tǒng)一直是許多實(shí)驗(yàn)和理論研究的主題，但這種化合物至今尚未被發(fā)現(xiàn)實(shí)在令人驚訝。

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