Специалисты из Китая и США совместно разработали инновационный наноматериал на основе микрокристаллов кубического нитрида бора, превосходящий алмаз по твердости и другим характеристикам. Этот материал представляет собой перспективное решение для резки материалов, которые представляют трудность даже для лучших алмазных резцов.

Кубический нитрид бора: твердость и прочность

Кубический нитрид бора, известный также как «эльбор», представляет собой уникальное соединение атомов бора и азота, формирующих кристаллические структуры в форме «кубов». Этот материал, по своей твердости, уступает лишь алмазу, однако обладает рядом преимуществ. Порошок микрокристаллов нитрида бора находит широкое применение в промышленных абразивных покрытиях, а его крупные кристаллы используются в качестве основы для резцов.

Новый наноматериал: синтез и преимущества

Группе физиков из университета Яньшаня в Китае удалось преобразовать кристаллы эльбора в выдающийся наноматериал, превосходящий алмаз по твердости. Это достигнуто за счет использования «луковичной» разновидности эльбора, представленной сферическими микрочастицами. Эти микрочастицы, при обработке в прессе с нагревом до 1600°C, превращаются в кристаллы кубического нитрида бора.

Преимущества нового наноматериала:

  1. Прочность: Наноматериал прочнее алмаза, сопротивляясь деформации при давлении свыше 108 ГПа.
  2. Экономичность: Более доступен по сравнению с алмазами, предоставляя высокую прочность за более низкую стоимость.
  3. Термостойкость: Устойчив к высоким температурам до 1300°C в присутствии кислорода без потери качества.

Перспективы применения

Новый наноматериал предоставляет широкие перспективы для использования не только в качестве абразивного покрытия, но и в производстве режущих инструментов. Он демонстрирует устойчивость к изломам, превосходя аналогичные материалы, такие как карбид вольфрама.

Заключение

Исследование и разработка наноматериала на основе кубического нитрида бора предоставляют новые возможности в области создания эффективных и технологичных материалов для промышленных приложений, открывая перспективы для более эффективных и долговечных резцов и инструментов.