Сверхтвердый материал, который является достаточно прочным, чтобы
шлифовать алмаз может производиться при помощи простого метода и без
больших затрат. Этот материал состоит из металла рения и элемента бора,
а в своей структуре одновременно напоминает и металл и кристалл.
Алмазы
– самые твердые природные материалы, но ученые смогли синтезировать
другие материалы, чтобы превзойти его прочность. Такими обычно являются
кристаллы из сочетаний легких элементов, включая углерод, азот и бор, и
структурно похожи на бриллианты. Такие материалы иногда лучше выполняют
свою задачу, чем алмазы. Например, при резке стали, углерод в алмазе
реагирует со сталью и образует железный карбид, который тупит
калибрующую поверхность.
"Но все известные сверхтвердые материал
очень дорогостоящие из-за того, что они должны производиться при
высоком давлении", говорит Сара Толберт (Sarah Tolbert) из Университета
Калифорнии в Лос-Анжелесе, США. Поэтому, вместе с Ричардом Канером
(Richard Kaner), и другими своими коллегами она применила другой подход.
Команда создала свой материал, рений двуборид, без использования
высокого давления. "Мы хотели упростить методы производства твердых
материалов", говорит Толберт.
Ученые объединили рений, тяжело
поддающийся сжатию металл, с бором, который образует с рением сильные
связи. Они нагрели и смешали рений и порошок бора в печи и пропустили
огромный электрический заряд через эту массу. Это заставило материалы
быстро расплавиться и образоваться в слитки несколькими сантиметрами в
ширину.
Эти слитки на первый взгляд напоминают металл, но
являются очень твердыми, что было установлено при помощи алмазного
наконечника. Материал имеет такую же прочность, как и кубический нитрид
бора, и недокись бора, два самых твердых материала, и, так же как и
они, может царапать алмаз. Также он должен резать сталь, не реагируя
химически с железом.
|
|
