新型硼化鎢超硬材料出現(xiàn), 可能會取代碳化鎢的地位

近日，國際上久負(fù)盛名的團(tuán)隊報道了一種可用于鉆井、機械制造以及其他應(yīng)用的新型超硬材料 。他們發(fā)現(xiàn)的新型硼化鎢 材料性能比廣泛使用的pobedit要優(yōu)異很多，pobedit是一種穿插人造金剛石碳化鎢和鈷的復(fù)合材料，他們的研究結(jié)果發(fā)表在著名的科學(xué)雜志《物理化學(xué)快報》上。

超硬物質(zhì)在鉆井、機械制造、金屬加工、國防工業(yè)、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。已知最硬材料——金剛石，對許多應(yīng)用來說成本太高。 在硬度上能與之一較高下的材料——pobedit在應(yīng)用方面80年來一直保持著無與倫比的地位。 它在20世紀(jì)30年代發(fā)展起來，二戰(zhàn)期間被用來制作反坦克炮彈帽(“pobedit”實際上源自俄語“pobeda”，意思是“勝利”)，之后幾十年間一直用來制造鉆機的鉆頭。這類較強的材料要么需要較高的合成壓力，要么斷裂韌性要低得多。

由Skoltech的Artem Oganov教授和莫斯科物理技術(shù)研究所(MIPT)領(lǐng)導(dǎo)的一個科學(xué)家小組使用USPEX演化算法預(yù)測了一種新材料WB5，該材料可以在常壓下合成，并且在兩項重要的參數(shù)上(硬度和斷裂韌性)可與pobedit一較高下，分別高出50%和低20%。新材料是以前未知的化合物，可以在正常條件下輕松獲得。Skoltech的科學(xué)家在Gazprom Neft的大型項目框架內(nèi)進(jìn)行了他們的研究，該項目旨在為鉆探應(yīng)用創(chuàng)造新材料。研究負(fù)責(zé)人Artem Oganov表示：“我們在發(fā)現(xiàn)新材料前，研習(xí)了大量的系統(tǒng)以預(yù)測穩(wěn)定的化合物并計算它的性能。在某種程度上，我們有充分的理由認(rèn)為永遠(yuǎn)不會找到可以擊敗已堅持了近一個世紀(jì)的pobedit的材料了。 但突然間，我們看到了一絲希望，并很快找到了一種獨特的化合物WB5?！?/p>

該研究的第一作者Alexander Kvashnin博士表示，鎢硼系統(tǒng)一直是許多實驗和理論研究的主題，但這種化合物至今尚未被發(fā)現(xiàn)實在令人驚訝。 (中國刀具商務(wù)網(wǎng))