Naujos įrankių medžiagos

Superkietųjų medžiagų rūšys ir joms keliami reikalavimai Superkietosios medžiagoms vadinamos tokios medžiagos, kurių kietumas pagal Vikersą yra didesnis negu 40 GPa. Superkietųjų medžiagų paiešką skatina ne tik mokslinis smalsumas, bet ir siekis sintezuoti medžiagas, kurių kietumas prilygtų arba viršytų deimantų kietumą. Superkietosios medžiagos dažniausiai naudojamos pjovimo įrankiams gaminti, nes jos yra labai atsparios dilimui. Kietumas yra tik viena svarbi pjovimo įrankio savybė, nes šios paskirties medžiagos turi pasižymėti dideliu kietumu aukštoje temperatūroje (≥8000C), aukštatemperatūriu oksidaciniu atsparumu, cheminiu stabilumu, mažu trinties koeficientu tarp įrankio ir pjaunamos medžiagos paviršių. Šiuo metu daugiau kaip 60% pjovimo įrankiu yra dengiami dilimui atspariomis dangomis ir šis procesas nuolat plečiasi. Superkietosios medžiagos sąlygiškai skirstomos į dvi grupes: 1. kurių kietumą lemia kristalografinė sandara. Tai deimanto klasės (HV ≈ 70-100 GPa), kubinio boro nitrido (c-BN, HV ≈ 48 GPa) medžiagos; 2. kurių superkietumą ir kitas mechanines savybes lemia jų cheminė sandara ir mikrostruktūra. Tai medžiagos, susidarančios B – N – C trikampyje. Medžiagos kietumas yra jos savybė priešintis deformacijai, veikiant apkrovai. Iš Huko dėsnio: čia - veikiantys įtempiai, - suminė elastinė deformacija; Santykis tarp įtempio (jėgos) ir rišamosios energijos Eb pirmosios išvestinės su tarpatominio ryšio atstumu a, kai yra pusiausvira būsena, yra: Po šios transformacijos čia a0 – tarpatominis atstumas, esant pusiausvyrai būsenai. Medžiaga Kietumas H, GPa Tampros modulis E, GPa H3/E2 Tūrinė medžiagos Deimantas 100 1050 0,91 Boras 35 470 0,19 Safyras Al2O3 30 441 0,14 Amorfinės plėvelės a - C 65 550 0,91 Nanokompozicinės vienasluoksnės plėvelės nc –Tin/Si3N4 48 565 0,34 nc – TiN/BN 69 585 0,96 nc –W2N/a- Si3N4 51 560 0,42 Ti – B – C 71 486 1,52 Ti – B – N 54 500 0,63 Zr98Cu2N 54 394 1,03 W86,7Ni8,3N5 55 510 0,64 nc-Mo2C/a-(C+Mo2N) 49 440 0,61 Ti45Al55N 47 409 0,62 Ti60Al40N 40 650 0,15 ZrY – N 41 319 0,66 CrNi – N 32 253 0,50 Ti75Si25N 29 256 0,36 Ti0,32C0,68(TiC/a-C) 32 370 0,24 Įvairių tūrinių ir plonasluoksnių medžiagų kietumo ir tampros palyginimas Ši formulė rodo, kad didelio ryšio energija ir mažas tarpatominis atstumas yra svarbiausias didelio medžiagos kietumo sąlygos. Didelė ryšio energija tarp atomų reiškia ir didelį elektronų tankį. Toks tankis būna tada, kai mažo skersmens atomai yra susiję kovalentiniu ryšiu. Dėl šių priežasčių anglis metastabili keturis kartus koordinuota sp p3 modifikacija yra kiečiausia žinoma medžiaga, toliau eina c-BN. Remiantis šiais samprotavimas jau 1984 metais buvo spėjama, kad C3N4 junginys turėtų būti artimo deimanto kietumo. Vėliau buvo pasiūlyta formulė, pagal kurią galima apskaičiuoti teorinį medžiagos kietumą.

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!