| dbo:abstract
|
- Un material superduro es un material tanto o más fuerte que el diamante. Solo las nanovarillas de diamante agregado han demostrado ser más duras que el diamante. El dibororrenio es más duro que el diamante solo en ciertas direcciones, pero es mucho más blando en otras, debido a su extrema anisotropía. La , el , y el nitruro de boro cúbico tienen una dureza cercana o comparable a la del diamante. Se ha predicho que el sería más duro que el diamante, si fuera posible su síntesis. (es)
- Un matériau est qualifié de super dur, ou d'ultra dur, quand sa dureté Vickers dépasse 40 gigapascals. Ce sont des solides très peu compressibles, à forte densité électronique et présentant des liaisons chimiques fortement covalentes. En raison de leurs propriétés uniques, ces matériaux sont d'un grand intérêt pour beaucoup d'applications industrielles, dont les abrasifs, les outils de découpe et de polissage, ou les revêtements de protection. Le diamant est l'un des matériaux les plus durs connus à ce jour, avec une dureté Vickers dans la gamme des 70-150 GPa (en 2009 une équipe internationale de recherche a montré que la lonsdaléite peut supporter une pression 58 % supérieure au diamant). Il possède à la fois une bonne conductivité thermique et une faible conductivité électrique. Beaucoup d'efforts ont été déployés pour exploiter ses propriétés. Cependant, le diamant souffre de plusieurs inconvénients dont son coût élevé et ses problèmes d'oxydation au-dessus de 800 °C. De plus, il est soluble dans le fer et forme des carbures de fer à hautes températures ; il est donc inexploitable pour la découpe des matériaux ferreux, dont l'acier. C'est pourquoi les recherches sur les matériaux superdurs se sont concentrées sur le développement de composés plus stables thermiquement et chimiquement que le diamant pur. Les matériaux superdurs sont en général classés en deux catégories : les intrinsèques et les extrinsèques. Le groupe des intrinsèques comprend le diamant, le nitrure de bore cubique (c-BN), les nitrures de carbone et les composés ternaires B-N-C qui sont naturellement durs à l'état massif. À l'inverse, la dureté et les autres propriétés mécaniques des extrinsèques sont déterminées par leur microstructure plus que par leur composition chimique. Le diamant nanocristallin sous forme de nanopilier est un exemple de matériau superdur extrinsèque. Les matériaux superdurs ne peuvent souvent être synthétisés que dans ces conditions de hautes températures et hautes pressions. Le développement de méthodes de synthèse à moindre coût font partie des activités de recherche dans ce domaine. (fr)
- Bahan super keras merupakan bahan dengan nilai kekerasan melebihi 40 gigapascal (GPa) ketika diukur dengan uji kekerasan Vickers. Mereka adalah padatan yang hampir tidak dapat dimampatkan dengan kerapatan elektron tinggi dan kovalensi ikatan tinggi. Karena sifatnya yang unik, bahan-bahan ini sangat diminati di banyak bidang industri termasuk, namun tidak terbatas pada, bahan abrasif, alat pemoles dan pemotong, rem cakram, dan lapisan pelindung dan tahan aus. Berlian adalah bahan yang paling sulit diketahui hingga saat ini, dengan kekerasan Vickers di kisaran 70–150 GPa. Berlian menunjukkan konduktivitas termal yang tinggi dan sifat isolasi listrik, dan banyak perhatian telah diberikan untuk menemukan aplikasi praktis dari bahan ini. Namun, berlian memiliki beberapa keterbatasan untuk aplikasi industri massal, termasuk biaya tinggi dan oksidasi pada suhu di atas 800 °C. Selain itu, berlian larut dalam besi dan membentuk karbida besi pada suhu tinggi dan oleh karena itu tidak efisien dalam memotong bahan besi termasuk baja. Oleh karena itu, penelitian terbaru bahan superhard telah berfokus pada senyawa yang secara termal dan kimia lebih stabil daripada berlian murni. Pencarian material superhard baru umumnya menempuh dua jalur. Pada pendekatan pertama, para peneliti meniru ikatan karbon kovalen arah pendek dari berlian dengan menggabungkan unsur-unsur ringan seperti boron, karbon, nitrogen, dan oksigen. Pendekatan ini menjadi populer di akhir 1980-an dengan eksplorasi C4N4 dan senyawa B-C-N terner. Pendekatan kedua untuk merancang bahan superkeras menggabungkan unsur-unsur yang lebih ringan (B,C,N,dan O), tetapi juga memperkenalkan logam transisi dengan kerapatan elektron valensi tinggi untuk memberikan inkompresibilitas tinggi. Dengan cara ini, logam dengan modulus curah tinggi tetapi kekerasan rendah dikoordinasikan dengan atom pembentuk kovalen kecil untuk menghasilkan bahan superkeras. Tungsten carbide adalah manifestasi industri yang relevan dari pendekatan ini, meskipun tidak dianggap superhard. Atau, borida yang dikombinasikan dengan logam transisi telah menjadi bidang penelitian superkeras yang kaya dan telah menghasilkan penemuan seperti ReB2, OsB2, dan WB4. Bahan superhard secara umum dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori: senyawa intrinsik dan senyawa ekstrinsik. Kelompok intrinsik termasuk berlian, boron nitrida kubik (c-BN), karbon nitrida, dan senyawa terner seperti BNC, yang memiliki kekerasan bawaan. Sebaliknya, bahan ekstrinsik adalah mereka yang memiliki superhardness dan sifat mekanik lainnya yang ditentukan oleh mikrostruktur daripada komposisi. Contoh bahan superhard ekstrinsik adalah berlian nanokristalin yang dikenal sebagai agregat berlian nanorod. (in)
- A superhard material is a material with a hardness value exceeding 40 gigapascals (GPa) when measured by the Vickers hardness test. They are virtually incompressible solids with high electron density and high bond covalency. As a result of their unique properties, these materials are of great interest in many industrial areas including, but not limited to, abrasives, polishing and cutting tools, disc brakes, and wear-resistant and protective coatings. Diamond is the hardest known material to date, with a Vickers hardness in the range of 70–150 GPa. Diamond demonstrates both high thermal conductivity and electrically insulating properties, and much attention has been put into finding practical applications of this material. However, diamond has several limitations for mass industrial application, including its high cost and oxidation at temperatures above 800 °C. In addition, diamond dissolves in iron and forms iron carbides at high temperatures and therefore is inefficient in cutting ferrous materials including steel. Therefore, recent research of superhard materials has been focusing on compounds which would be thermally and chemically more stable than pure diamond. The search for new superhard materials has generally taken two paths. In the first approach, researchers emulate the short, directional covalent carbon bonds of diamond by combining light elements like boron, carbon, nitrogen, and oxygen. This approach became popular in the late 1980s with the exploration of C3N4 and B-C-N ternary compounds. The second approach towards designing superhard materials incorporates these lighter elements (B, C, N, and O), but also introduces transition metals with high valence electron densities to provide high incompressibility. In this way, metals with high bulk moduli but low hardness are coordinated with small covalent-forming atoms to produce superhard materials. Tungsten carbide is an industrially-relevant manifestation of this approach, although it is not considered superhard. Alternatively, borides combined with transition metals have become a rich area of superhard research and have led to discoveries such as ReB2, OsB2, and WB4. Superhard materials can be generally classified into two categories: intrinsic compounds and extrinsic compounds. The intrinsic group includes diamond, cubic boron nitride (c-BN), carbon nitrides, and ternary compounds such as B-N-C, which possess an innate hardness. Conversely, extrinsic materials are those that have superhardness and other mechanical properties that are determined by their microstructure rather than composition. An example of extrinsic superhard material is nanocrystalline diamond known as aggregated diamond nanorods. (en)
- I materiali superduri sono quelli caratterizzati da una durezza molto elevata superiore a quella del nitruro di boro cubico policristallino, cioè con durezza Vickers HV > 40 GPa (circa 9.5 su scala Mohs). Trovano largo impiego in svariate applicazioni, dagli utensili da taglio e levigatura ai rivestimenti con elevata resistenza all'usura. Il materiale naturale più duro è il diamante (HV = 70 ~ 150 GPa), usato in moltissime applicazioni industriali e tecnologiche per le sue proprietà uniche. Il diamante ha però il difetto di non essere resistente all'ossidazione ad alte temperature e di essere reattivo al contatto con metalli ferrosi. Si è quindi creata una richiesta di materiali superduri con caratteristiche simili al diamante in vari settori industriali: elettronica, elettrochimica, taglio e lavorazione di metalli duri e ceramica. Questo ha stimolato la ricerca di nuovi materiali che oltre alla durezza abbiano una stabilità termica e chimica maggiore del diamante. Ci sono tre approcci fondamentali per la preparazione di materiali superduri: l'utilizzo di materiali intrinsecamente superduri come il diamante, indurimento di film sottili attraverso il bombardamento ionico durante la loro preparazione con una deposizione fisica a vapore (PVD) o una chimica a plasma (P CVD), infine usando rivestimenti nanostrutturati come i super-reticoli e nanocompositi, infatti in questo modo si ottengono sistemi con durezze sensibilmente maggiori di quella ottenuta per mezzo della regola della miscela, secondo la quale la durezza è semplicemente la media pesata: (it)
- 超硬度材料とは金属の切断や切削などに用いられる非常に硬度の高い物質の総称。代表的な物質にダイヤモンドが挙げられる。 (ja)
- 초경재료(Superhard material)은 경도가 극히 높은 물질이다. 붕소가 결합된 금속 , 다이아몬드, 카보런덤, 질화 규소 등 질화물 등이 있다. (ko)
- Um material superduro é um material com um valor de dureza superior a 40 GPa (gigapascals) quando é mensurado pelo ensaio de dureza Vickers. (pt)
- Сверхтвёрдые материа́лы — группа веществ, обладающих высочайшей твердостью, к которой относят материалы, твёрдость и износоустойчивость которых превышает твёрдость и износоустойчивость твёрдых сплавов на основе карбида вольфрама и карбида титана с кобальтовой и никель-молибденовой связкой. Микротвердость таких материалов более 35 ГПа при измерении методом Виккерса с помощью алмазной четырехгранной пирамиды, то есть больше чем у нитрида бора. Алмаз является самым твердым из известных на сегодняшний день минералов, его микротвердость находится в диапазоне от 60 до 150 ГПа, что в 4—5 раз превышает твердость корунда и твердых сплавов и в 2 раза — карбида бора. Стоит учесть, что предел прочности при изгибе у алмазов около 30 кгс/мм2 (294 МПа). Существуют ультратвердые материалы с твердостью выше чем у алмаза. К таким материалам относятся фуллериты с показателем твердости от 150 до 300 ГПа, которые состоят из фуллеренов. Китайские ученые создали сверхпрочное стекло, экспериментируя с разными структурами атомов углерода, в том числе и с фуллеренами. Подвергая углеродные соединения с фуллереновой структурой атомов давлением в 25 ГПа, а затем нагревая их до температуры 1000 — 1200 °C, исследователи из университета Яньшань создали самое прочное аморфное вещество, которое обладает твердостью 113 ГПа при его измерении по методу Виккерса. В тестах применялись три вида материалов, которых наименовали AM-I, AM-II и AM-III. Измеренная твердость AM-III составяла от 110 до 116 ГПа. В Соединенных Штатах изобрели сплав титана с золотом для изготовления медицинских имплантатов, которые вчетверо прочнее чистого титана, применяемого в протезировании. Широко применяемые сверхтвердые материалы: электрокорунд, победит, оксид циркония, карбид кремния, карбид бора, боразон, диборид рения, алмаз. Сверхтвёрдые материалы часто применяются в качестве материалов для абразивной обработки. В последние годы пристальное внимание современной промышленности направлено к изысканию новых типов сверхтвёрдых материалов и ассимиляции (слияния) таких материалов, как нитрид углерода, нитрид кремния, сплав бор-углерод-кремний, сплав карбид титана-, а также сплавы боридов и карбидов подгруппы титана с карбидами и боридами лантаноидов. (ru)
- 超硬材料（Superhard Material）是指硬度特別高的材料，可分為天然以及人造兩種，前者主要包括天然的钻石（金剛石）、黑鑽石，後者則包括聚合钻石纳米棒(ADNR)、(CVDD)、石墨烯，以及现在研究较多的(PCBN)等。 六方金剛石原本在隕石中發現，人工合成的六方金剛石硬度能超過鑽石。碳炔(Carbyne)是目前理論上最硬的材料，硬度高過於所有碳的同素異形體。 (zh)
- Надтверді́ матеріа́ли — група матеріалів, створених на основі речовин, твердість яких перевищує твердість еталонної речовини. Оскільки існує багато способів визначення твердості й одержані значення для одного і того ж об'єкту відрізняються між собою залежно від способу й умов визначення, зіставляти твердість різних об'єктів коректно за умови проведення визначення її величини одним і тим же способом та за однакових технологічних параметрів. Еталонною надтвердою речовиною більшість дослідників вважають корунд (Al2O3), величина твердості якого за шкалою Мооса становить 9 одиниць. Найпоширенішим способом визначення твердості є метод Віккерса. Твердість корунду, визначена цим методом, становить 20,6 ГПа. (uk)
|
| rdfs:comment
|
- Un material superduro es un material tanto o más fuerte que el diamante. Solo las nanovarillas de diamante agregado han demostrado ser más duras que el diamante. El dibororrenio es más duro que el diamante solo en ciertas direcciones, pero es mucho más blando en otras, debido a su extrema anisotropía. La , el , y el nitruro de boro cúbico tienen una dureza cercana o comparable a la del diamante. Se ha predicho que el sería más duro que el diamante, si fuera posible su síntesis. (es)
- 超硬度材料とは金属の切断や切削などに用いられる非常に硬度の高い物質の総称。代表的な物質にダイヤモンドが挙げられる。 (ja)
- 초경재료(Superhard material)은 경도가 극히 높은 물질이다. 붕소가 결합된 금속 , 다이아몬드, 카보런덤, 질화 규소 등 질화물 등이 있다. (ko)
- Um material superduro é um material com um valor de dureza superior a 40 GPa (gigapascals) quando é mensurado pelo ensaio de dureza Vickers. (pt)
- 超硬材料（Superhard Material）是指硬度特別高的材料，可分為天然以及人造兩種，前者主要包括天然的钻石（金剛石）、黑鑽石，後者則包括聚合钻石纳米棒(ADNR)、(CVDD)、石墨烯，以及现在研究较多的(PCBN)等。 六方金剛石原本在隕石中發現，人工合成的六方金剛石硬度能超過鑽石。碳炔(Carbyne)是目前理論上最硬的材料，硬度高過於所有碳的同素異形體。 (zh)
- Надтверді́ матеріа́ли — група матеріалів, створених на основі речовин, твердість яких перевищує твердість еталонної речовини. Оскільки існує багато способів визначення твердості й одержані значення для одного і того ж об'єкту відрізняються між собою залежно від способу й умов визначення, зіставляти твердість різних об'єктів коректно за умови проведення визначення її величини одним і тим же способом та за однакових технологічних параметрів. Еталонною надтвердою речовиною більшість дослідників вважають корунд (Al2O3), величина твердості якого за шкалою Мооса становить 9 одиниць. Найпоширенішим способом визначення твердості є метод Віккерса. Твердість корунду, визначена цим методом, становить 20,6 ГПа. (uk)
- Bahan super keras merupakan bahan dengan nilai kekerasan melebihi 40 gigapascal (GPa) ketika diukur dengan uji kekerasan Vickers. Mereka adalah padatan yang hampir tidak dapat dimampatkan dengan kerapatan elektron tinggi dan kovalensi ikatan tinggi. Karena sifatnya yang unik, bahan-bahan ini sangat diminati di banyak bidang industri termasuk, namun tidak terbatas pada, bahan abrasif, alat pemoles dan pemotong, rem cakram, dan lapisan pelindung dan tahan aus. (in)
- Un matériau est qualifié de super dur, ou d'ultra dur, quand sa dureté Vickers dépasse 40 gigapascals. Ce sont des solides très peu compressibles, à forte densité électronique et présentant des liaisons chimiques fortement covalentes. En raison de leurs propriétés uniques, ces matériaux sont d'un grand intérêt pour beaucoup d'applications industrielles, dont les abrasifs, les outils de découpe et de polissage, ou les revêtements de protection. (fr)
- A superhard material is a material with a hardness value exceeding 40 gigapascals (GPa) when measured by the Vickers hardness test. They are virtually incompressible solids with high electron density and high bond covalency. As a result of their unique properties, these materials are of great interest in many industrial areas including, but not limited to, abrasives, polishing and cutting tools, disc brakes, and wear-resistant and protective coatings. (en)
- I materiali superduri sono quelli caratterizzati da una durezza molto elevata superiore a quella del nitruro di boro cubico policristallino, cioè con durezza Vickers HV > 40 GPa (circa 9.5 su scala Mohs). Trovano largo impiego in svariate applicazioni, dagli utensili da taglio e levigatura ai rivestimenti con elevata resistenza all'usura. Il materiale naturale più duro è il diamante (HV = 70 ~ 150 GPa), usato in moltissime applicazioni industriali e tecnologiche per le sue proprietà uniche. (it)
- Сверхтвёрдые материа́лы — группа веществ, обладающих высочайшей твердостью, к которой относят материалы, твёрдость и износоустойчивость которых превышает твёрдость и износоустойчивость твёрдых сплавов на основе карбида вольфрама и карбида титана с кобальтовой и никель-молибденовой связкой. Микротвердость таких материалов более 35 ГПа при измерении методом Виккерса с помощью алмазной четырехгранной пирамиды, то есть больше чем у нитрида бора. (ru)
|
