Kann die Neue Super-harten Material Wolfram Borid Ersetzen Wolfram Hartmetall und Künstliche Diamant

EIN team von internationalen wissenschaftler hat berichtet eine neue super-harten material, dass kann verwendet werden in bohren, maschine gebäude und anderen bereichen-eine verbindung basierend auf wolfram borid. Es wurde bewiesen, dass diese neue art von borid hat bessere eigenschaften als die weit verbreitet zementiert wolfram-kobalt verbund und synthetische diamant.

Superharten materialien sind weit verbreitet in vielen bereichen wie bohren, maschinen herstellung, metall verarbeitung, verteidigung industrie, und medizin. Obwohl diamanten haben die höchste härte, sie sind relativ teuer materialien, und sogar künstliche diamanten kann hart zu leisten für viele anwendungen. So, über die vergangenheit 80 jahre, seine wettbewerber, die wolfram-kobalt-hartmetall bohrer hat gehalten seine dominant position in die markt mit unübertroffene kosten leistung.

Wolfram hartmetall ist eine schwarz oder grau hexagonal kristallines pulver, das hat auch eine hohe härte und ist oft verwendet als ein verschleiß beständig beschichtung für tragen teile und eine semiconductor film. Zuvor, aufgrund der schwierigkeit in synthese, es haben nur wenige berichte und anwendungen von wolfram borid zu hause und im ausland.

Wolfram hartmetall materialien wurden verwendet für jahrzehnten in die herstellung von bohrer bits für bohren bits, einschließlich bohrer bits und perforieren kugeln (eine perforieren projektil ist eine bohren werkzeug ähnlich wie eine rüstung-piercing projektil). Diese starre materialien entweder erfordern höhere druck synthese oder haben viel niedriger bruch zähigkeit. In kurzen, sie müssen mindestens zwei harte indikatoren, nämlich härte und zähigkeit.

Es ist gut bekannt, dass härte und zähigkeit sind zwei parameter von gegenseitige opposition und gegenseitige einschränkung in metalle, die hohe härte bedeutet die niedrigen zähigkeit, dann wird das material spröde und zerbrechlich. Daher, die balance punkt zwischen die zwei parameter ist die objekt, die wissenschaftler haben untersucht für viele jahre. Die wissenschaftler verwendet die USPEX evolutionäre algorithmus zu vorhersagen eine neue material -WB5, die können synthetisiert werden bei atmosphärendruck druck und kann erfolgreich balance die bit zwischen die zwei wichtigste parameter-härte und bruch zähigkeit. Neue materialien sind zuvor unbekannte verbindungen und kann leicht erhalten unter normalen bedingungen. Die neue material ist getestet in ein großes projekt in Russland und ist erwartet zu verwendet werden in bohren anwendungen.

Interessanter, die neue material entdeckt durch die team wurde bestätigt durch die analog synthese der supercomputing system. Nach experimentieren mit viele materialien und fütterung in computer systeme zu vorhersagen und berechnen ihre eigenschaften, die neue material entdeckt wurde schließlich. In abschließend, die wolfram-bor system hat die gegenstand viele experimentelle und theoretische studien, aber ihre neue entdeckung dieser art von wolfram borid hat nicht entdeckt, bis jetzt, die ist wirklich überraschende. Tut es haben die bedingungen zu konkurrieren mit die wolfram-kobalt-legierung, dass hat dominiert für fast ein jahrhundert?