हीरे के रूप में कार्बन के बिना सामग्री?

शोधकर्ताओं ने विशेष गुणों वाले कंपोजिट की खोज की

जोर से पढ़ें

क्या कार्बन मुक्त सामग्री हीरे की तरह सख्त हो सकती है? जी हाँ, एक जर्मन-फ्रांसीसी शोध समूह का कहना है। वह यह दिखाने में सक्षम थी कि बोरान और नाइट्रोजन, तथाकथित बोरॉन नाइट्राइड (बीएन) के कंपोजिट, यह संपत्ति हो सकती है अगर सामग्री का अनाज आकार नैनो रेंज तक कम हो।

{} 1l

कठोर सामग्री उन वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित करती है जो इन सामग्रियों की संरचनाओं और संबंध गुणों को बेहतर ढंग से समझना चाहते हैं। उच्च कठोरता का कारण, एक यांत्रिक भौतिक संपत्ति, अभी भी निस्संदेह स्पष्ट नहीं है।

दूसरी ओर, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध कठिन सामग्री कुछ आधुनिक चुनौतियों के लिए उपयुक्त नहीं हैं, चाहे वह तेल और खनन उद्योगों में या कठोर मिश्र धातुओं या सिरेमिक के उच्च गति और सटीक मशीनिंग में अति-गहन ड्रिलिंग के लिए हो। काटने और ड्रिलिंग उद्योग के लिए एक आदर्श सामग्री का विकास, जो समान रूप से कठिन और कठिन है, सामग्री विज्ञान में अभी भी एक आवश्यक और वर्तमान अनुसंधान लक्ष्य है।

सुपरहार्ड सामग्री

जिन सामग्रियों में घन बोरान नाइट्राइड (cBN, कठोरता Hv ~ 50 GPa) और डायमंड (Hv ~ 100 GPa) के बीच की कठोरता है, जो सबसे ज्ञात ज्ञात सामग्री हैं, उन्हें सुपर-हार्ड सामग्री माना जाता है। थर्मल स्थिरता और प्रतिक्रिया प्रतिरोध के संदर्भ में, सीबीएन हीरे से बेहतर है; सीबीएन को हार्ड आयरन स्टील्स को काम करने के लिए "सुपर" अपघर्षक माना जाता है। हालांकि, इसकी 50% कम कठोरता के कारण, CBN पूरी तरह से हीरे की जगह नहीं ले सकता है। विज्ञान और उद्योग में, कई अध्ययनों ने बोरान-कार्बन-नाइट्रोजन (बीसीएन) टर्नरी सिस्टम में सुपरहार्ड चरणों के संश्लेषण पर पतली सतह की फिल्मों के रूप में या इस "इलाज के अंतराल" को बंद करने के लिए एक आकारहीन सामग्री के रूप में ध्यान केंद्रित किया है। प्रदर्शन

नतालिया डबरोविंसकिया के आस-पास जर्मनी और फ्रांस के वैज्ञानिक बेरेथ यूनिवर्सिटी के बवेरियन जियोन्स्टीट्यूट के कर्मचारियों के हैं, जो अब संयुक्त रूप से दिखा सकते हैं कि क्यूबिक बोरान नाइट्राइड और हीरे के बीच 50 से अधिक GPa मौजूदा सख्त अंतर बीएन कंपोजिट द्वारा बंद किए जा सकते हैं। उनके गुणों को अनाज के आकार और शामिल घटकों के संरचनात्मक परिवर्तनों के माध्यम से नियंत्रित और अनुकूलित किया जा सकता है। शोधकर्ताओं ने उच्च दबाव और उच्च तापमान की स्थिति के तहत बीएन से अद्वितीय सुपरहार्ड नैनोकम्पोजिट के संश्लेषण पर रिपोर्ट की।

उम्मीद से अधिक कठोरता

कंपोजिट - ABNNCs ने बोरॉन नाइट्राइड नैनोकम्पोजिट को एकत्रित किया - जिसमें 85 GPa की अधिकतम कठोरता के साथ दो घने बोरान नाइट्राइड चरणों के संचयी नैनोकण शामिल हैं। इस अनूठी घटना के कारण के रूप में, वैज्ञानिकों ने नैनो-स्केल और सीमित क्वांटम प्रभावों का एक संयोजन देखा है, जो "हॉल पेट प्रभाव" के बाद की अपेक्षा नए पदार्थ की उच्च कठोरता की ओर जाता है।

नई संश्लेषण अवधारणा और दो संवर्द्धन प्रभावों के तालमेल के आगे ज्ञान की आवश्यकता के साथ-साथ सूक्ष्म (या नैनो) संरचना और कठोरता के बीच संबंध, किसी को अनुसंधान में सुपरहार्ड सामग्रियों को विकसित करने के नए तरीकों पर जाना चाहिए। ABNNC पहला कार्बन-मुक्त यौगिक है, जो कठोरता की तुलना मोनोक्रिस्टलाइन और पॉलीक्रिस्टलाइन हीरे से और कुल डायमंड नैनोरोड्स से करता है।

(आईडीडब्ल्यू - बेयरुथ विश्वविद्यालय, 14.03.2007 - डीएलओ)