Наноматериалы твёрже Алмаза

Хотя алмаз и считается самым твердым веществом в природе, но теперь созданы синтетические наноматериалы, которые намного тверже алмаза.


Группа физиков, под руководством Юнцзюня Тяня (Yongjun Tian) из университета Яньшаня в городе Циньхуандао (Китай), создали особый наноматериал, усовершенствовав кубический нитрид бора, известный также как эльбор, превосходящий по твердости и другим качествам синтетические алмазы.

На данный момент удавалось создать материал на основе наночастиц эльбора размером в 14 нанометров, что позволило нитриду бора вплотную приблизиться к алмазам. Дальнейшее увеличение твердости затруднено тем, что меньшие наночастицы плохо «склеиваются» друг с другом из-за аномалий, которые появляются на гранях склеиваемых кристаллов. Юнцзюн Тян и его коллеги нашли способ преодолеть эту проблему, использовав в качестве исходного сырья не кубический нитрид бора, а его «луковичную» разновидность. 

Успешно синтезировав наноматериал, ученые проверили его на прочность, попытавшись разломать его кристаллы при помощи высокого давления. Оказалось, что новый вид кубического нитрида бора тверже алмаза. Для его деформации необходимо давление, превышающее 108 гигапаскаль, в то время как для синтетических алмазов необходимо 100 гигапаскаль. 

Наноматериал на основе эльбора имеет и несколько других преимуществ по сравнению с алмазами: он дешевле алмазов, может выдерживать нагрев до температур в 1,3 тысячи градусов Цельсия в присутствии кислорода без заметного ухудшения свойств и на 27% лучше сопротивляется изломам, чем карбид вольфрама (победитовый сплав).

На основе опытов физики пришли к выводу что новый наноматериал может не только использоваться в качестве абразивного материала, но и в роли покрытия режущих инструментов.

adamant diamond