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新型硼化鎢超硬材料出現(xiàn), 是否會取代碳化鎢的地位

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

近日，國際上久負盛名的團隊報道了一種可用于鉆井、機械制造以及其他應(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》上。

超硬物質(zhì)在鉆井、機械制造、金屬加工、國防工業(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，對許多應(yīng)用來說成本太高。在硬度上能與之一較高下的材料-pobedit在應(yīng)用方面過80年來一直保持著無與倫比的地位。。它在二十世紀三十年代發(fā)展起來的，二戰(zhàn)期間被用來制作反坦克炮彈帽（“pobedit”實際上源自俄語“pobeda”，意思是“勝利”），之后幾十年間一直用來制造鉆機的鉆頭。這類較強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)的一個科學(xué)家小組使用USPEX演化算法預(yù)測了一種新材料WB5，該材料可以在常壓下合成，并且在兩項重要的參數(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的大型項目框架內(nèi)進行了他們的研究，該項目旨在為鉆探應(yīng)用創(chuàng)造新材料。“研究負責(zé)人Artem Oganov表示：”我們在發(fā)現(xiàn)新材料前，研習(xí)了大量的系統(tǒng)以預(yù)測穩(wěn)定的化合物并計算它的性能。在某種程度上，我們有充分的理由認為永遠不會找到可以擊敗已堅持了近一個世紀的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)一直是許多實驗和理論研究的主題，但這種化合物至今尚未被發(fā)現(xiàn)實在令人驚訝。

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