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这种超硬材料可抵抗放射性-现在制造便宜

2021-09-10 11:50:07来源:

新材料的样本。

塞维利亚大学的研究人员在弗朗西斯科·路易斯·库布雷拉教授的带领下,与萨拉戈萨大学和CSIC的同事一起,找到了生产碳化硼B6C相的方法。已经从理论的角度描述了此阶段,但是获得该阶段并描述其特征是尚未完成的任务。科技的进步将有可能为飞机,汽车和其他运输工具的设计提供一种廉价,超耐久的材料。此外,B6C还具有超强的放射性抵抗力。

BxC是一类称为“碳化硼”的陶瓷材料。“正式”或规范成员(用科学语言,化学计量)是B4C。这是一种非常坚硬的黑色固体,在非常高的温度下仍保持稳定。家庭很大:从B4C到B14C。根据B(硼)和C(碳)的比例,其物理性质会发生变化。B6C是家族的成员(B6C相),每个碳上有6个硼原子,从理论上讲,它被认为具有超强的抗性。到目前为止,还没有找到系统地生产它的方法,也没有找到如何在内部分配硼和碳原子的方法。

该材料是使用激光区域浮动技术制成的,该技术包括通过施加强激光辐射进行熔化然后快速固化的技术。这样的想法是由Bibi Malmal Moshtaghion提出的,他是在伊朗和塞维利亚受过训练的研究员,他与Juan de la Cierva签订了在萨拉戈萨大学工作的合同。坎布雷拉(Cumbrera)教授的团队已使用X射线衍射技术来表征所获得样品的晶体学,样品中存在的缺陷以及多晶晶粒的可能优先排序。后来,两个团队共同决定了它的机械性能。以这种方式获得的相B6C具有52 GPa的硬度和600 GPa的杨氏模量。相比之下,尽管钻石的杨氏模量为1050 GPa,但其硬度约为45 GPa。研究人员指出:“这使B6C相成为自然界中最坚硬的材料,仅次于金刚石和立方氮化硼。”

参考:Bibi Malmal Moshtaghioun,Francisco L.Cumbrera,DiegoGómez-García和JoseI.Peña的“难以捉摸的超硬B6C可通过激光浮动区方法访问”,科学报告。DOI:2019年9月16日。
10.1038 / s41598-019-49985-2