Инженеры создали сверхтвердый сплав из алмаза и нитрида бора

08.09.2015, 16:18 Наука

Китайские инженеры из Sichuan University (Чэнду) в попытке создать сверхтвердый материал, лучше всего подходящий для широкого спектра материалов в промышленных масштабах, создали сплав, состоящий из алмазов и кубического нитрида бора (CBN), который может похвастаться преимущества того и другого вещества.

Ведущий исследователь Duanwei He объясняет: «Алмазы и кубический нитрид бора может легко образуют сплавы, из-за их близости в структуре решеток и ковалентного характера связей. Тем не менее, идея никогда не была продемонстрирована, потому что образцы, полученные в предыдущих исследованиях, оказались слишком малы, чтобы проверить их практическое применение».

Ученые из Чэнду совместно с коллегами из Университета Невады и Китайской академии наук синтезировали сплав из алмаза и CBN в вакуумной печи при температуре 1300 К в течение двух часов, затем спрессовали материал в 3,5 мм гранулы под давлением, превышающим 15 ГПа и температуре выше 2000 К . Гранулы затем отполировали и заточили, как режущий инструмент.

Затем инженеры протестировали режущий инструмент из нового сплава по закаленной стали и граниту на токарном станке числовым программным управлением. Они обнаружили, что сплав алмаз-CBN соперничает по износу и сроку службы с инструментом из поликристаллического кубического нитрида бора на образцах стали, и показал значительно меньший износ при резке гранита. Сплав также продемонстрировал более предпочтительную высокоскоростную производительность резания, чем поликристаллический кубический нитрид бора или коммерческий алмаз.