სუპერ მყარი მასალები

სუპერ მყარი მასალები- ყველაზე მაღალი სიხისტის მქონე ნივთიერებების ჯგუფს, რომელიც მოიცავს მასალებს, რომელთა სიმტკიცე და აცვიათ წინააღმდეგობა აღემატება ვოლფრამის და ტიტანის კარბიდებზე დაფუძნებული მყარი შენადნობების სიმტკიცეს და აცვიათ წინააღმდეგობას კობალტის შემკვრელით, ტიტანის კარბიდის შენადნობები ნიკელ-მოლიბდენის შემკვრელზე. ფართოდ გამოიყენება სუპერმყარი მასალები: ელექტროკორუნდი, ცირკონიუმის ოქსიდი, სილიციუმის კარბიდი, ბორის კარბიდი, ბორაზონი, რენიუმის დიბორიდი, ბრილიანტი. სუპერმყარი მასალები ხშირად გამოიყენება აბრაზიულ მასალად.

IN ბოლო წლებშითანამედროვე ინდუსტრიის დიდი ყურადღება მიმართულია ახალი ტიპის სუპერმყარი მასალების ძიებაზე და ისეთი მასალების ათვისებას, როგორიცაა ნახშირბადის ნიტრიდი, ბორი-ნახშირბად-სილიციუმის შენადნობი, სილიციუმის ნიტრიდი, ტიტანის კარბიდი-სკანდიუმის კარბიდის შენადნობი, ბორიდების შენადნობები და კარბიდები. ტიტანის ქვეჯგუფი კარბიდებითა და ლანთანიდების ბორიდებით.

ფონდი ვიკიმედია.

2010 წელი.

ნახეთ, რა არის „სუპერ მყარი მასალები“ ​​სხვა ლექსიკონებში:სუპერ მყარი კერამიკული მასალები

- – კომპოზიტური კერამიკული მასალები, რომლებიც მიიღება სხვადასხვა შენადნობი დანამატებისა და შემავსებლების შეყვანით თავდაპირველ ბორის ნიტრიდში. ასეთი მასალების სტრუქტურას ქმნის მჭიდროდ შეკრული წვრილი კრისტალები და, შესაბამისად, ისინი არიან... ...

ყველაზე მაღალი სიხისტის მქონე ნივთიერებების ჯგუფი, რომელიც მოიცავს მასალებს, რომელთა სიმტკიცე და აცვიათ წინააღმდეგობა აღემატება ვოლფრამის და ტიტანის კარბიდებზე დაფუძნებული მყარი შენადნობების სიმტკიცეს და აცვიათ წინააღმდეგობას კობალტის შემკვრელით... ... Wikipediaბოჭკოვანი დაფის სუპერ მყარი დაფები SM-500 - - მზადდება დაფქული ხის მერქნის დაჭერით, დამუშავებული პოლიმერებით, ყველაზე ხშირად ფენოლ-ფორმალდეჰიდით, საშრობი ზეთების და სხვა კომპონენტების დამატებით. ისინი იწარმოება 1,2 მ სიგრძით, 1,0 მ სიგანით და 5-6 მმ სისქით. იატაკი დამზადებულია... ...

სამშენებლო მასალების ტერმინების, განმარტებებისა და განმარტებების ენციკლოპედიაფხვნილი მასალები - ფხვნილებისაგან მიღებული კონსოლიდირებული მასალები; ლიტერატურაში ხშირად გამოიყენება ტერმინი „გაფუჭებული მასალები“ ​​„ფხვნილის მასალებთან“ ერთად, რადგან ფხვნილების კონსოლიდაციის ერთ-ერთი მთავარი მეთოდია აგლომერაცია. ფხვნილი......ენციკლოპედიური ლექსიკონი

- (ფრანგული აბრაზივის დაფქვა, ლათინური abradere scrape) ეს არის მაღალი სიხისტის მასალები და გამოიყენება ზედაპირის დასამუშავებლად. სხვადასხვა მასალები. აბრაზიული მასალები გამოიყენება დაფქვის, გაპრიალების,... ... ვიკიპედიის პროცესებში

ვიკიპედიას აქვს სტატიები ამ გვარის მქონე სხვა ადამიანების შესახებ, იხილეთ ნოვიკოვი. ვიკიპედიას აქვს სტატიები სხვა ადამიანების შესახებ, სახელად ნოვიკოვი, ნიკოლაი. ნოვიკოვი ნიკოლაი ვასილიევიჩი ... ვიკიპედია

დაფქვა არის მექანიკური ან ხელით ოპერაცია მძიმე მასალის დასამუშავებლად (ლითონი, მინა, გრანიტი, ბრილიანტი და ა.შ.). აბრაზიული დამუშავების სახეობა, რომელიც, თავის მხრივ, არის ჭრის სახეობა. მექანიკური სახეხი ჩვეულებრივ... ... ვიკიპედია

- (შუა საუკუნეებიდან, ლათ. detonatio აფეთქება, ლათ. detono thunder), სწრაფი ეგზოთერმული ზონის გავრცელება ზებგერითი სიჩქარით. ქიმ. რადიო მიჰყვება დარტყმის ტალღის წინა მხარეს. დარტყმითი ტალღა იწყებს რადიოს, შეკუმშავს და ათბობს აფეთქების წყალს... ... ქიმიური ენციკლოპედია

არაორგანული ქიმია არის ქიმიის ფილიალი, რომელიც დაკავშირებულია ყველა ქიმიური ელემენტისა და მათი არაორგანული ნაერთების სტრუქტურის, რეაქტიულობისა და თვისებების შესწავლასთან. ეს ტერიტორია მოიცავს ყველაფერს ქიმიური ნაერთები, ორგანულის გარდა... ... ვიკიპედია

- ... ვიკიპედია

წიგნები

• ხელსაწყო მასალები მანქანათმშენებლობაში: სახელმძღვანელო. გრიფი რუსეთის ფედერაციის თავდაცვის სამინისტრო, Adaskin A.M.. სახელმძღვანელოში წარმოდგენილია მასალები ჭრის, შტამპის, სანტექნიკის, დამხმარე, საკონტროლო და საზომი ხელსაწყოების დასამზადებლად: ინსტრუმენტული, მაღალსიჩქარიანი და...

სინთეტიკური ზემყარი მასალები (SHM), რომლებიც გამოიყენება დანა ხელსაწყოებისთვის, არის ნახშირბადის და ბორის ნიტრიდის მკვრივი მოდიფიკაციები.

ბრილიანტი და ბორის ნიტრიდის მკვრივი მოდიფიკაციები, რომლებსაც აქვთ ატომების ტეტრაედრული განაწილება გისოსებში, ყველაზე რთული სტრუქტურებია.

სინთეზური ალმასი და ბორის ნიტრიდი კუბური მიიღება კატალიზური სინთეზით და ბორის ნიტრიდის მკვრივი მოდიფიკაციების სინთეზით სტატიკური შეკუმშვის ქვეშ.

ალმასის და ბორის ნიტრიდის გამოყენება დანა ხელსაწყოების დასამზადებლად შესაძლებელი გახდა მას შემდეგ, რაც ისინი მიიღეს დიდი პოლიკრისტალური წარმონაქმნების სახით.

ამჟამად, არსებობს STM-ის მრავალფეროვნება, რომელიც დაფუძნებულია ბორის ნიტრიდის მკვრივ მოდიფიკაციაზე. ისინი განსხვავდებიან წარმოების ტექნოლოგიით, სტრუქტურით და ძირითადი ფიზიკური და მექანიკური თვისებებით.

მათი წარმოების ტექნოლოგია დაფუძნებულია სამ ფიზიკურ და ქიმიურ პროცესზე:

1) გრაფიტის მსგავსი ბორის ნიტრიდის ფაზური გადასვლა კუბურში:

BN Gp ® BN ბელი

2) ვურციტის ბორის ნიტრიდის ფაზური გადასვლა კუბურში:

BNVtc ® BN ბელი

3) BN Cub ნაწილაკების აგლომერაცია.

უნიკალური ფიზიკური და ქიმიური თვისებებიამ მასალების (მაღალი ქიმიური სტაბილურობა, სიმტკიცე, აცვიათ წინააღმდეგობა) აიხსნება ბორის ნიტრიდში ატომების შეერთების წმინდა კოვალენტური ბუნებით, ატომებში ვალენტური ელექტრონების მაღალ ლოკალიზაციასთან ერთად.

ხელსაწყოს მასალის სითბოს წინააღმდეგობა მისი მნიშვნელოვანი მახასიათებელია. თერმული სტაბილურობის მნიშვნელობების ფართო დიაპაზონი BN-სთვის (600–1450°C), რომელიც მოცემულია ლიტერატურაში, აიხსნება ორივე სირთულით. ფიზიკური და ქიმიური პროცესები, რომელიც ხდება BN-ის გაცხელების დროს და გარკვეულწილად ტერმინი „თერმული წინააღმდეგობის“ გაურკვევლობა STM-თან მიმართებაში.

ალმასის და ბორის ნიტრიდის მკვრივი მოდიფიკაციების საფუძველზე პოლიკრისტალური STM-ების თერმული სტაბილურობის განხილვისას (ისინი ხშირად კომპოზიციურია და მათში შემკვრელის რაოდენობამ შეიძლება მიაღწიოს 40%-ს), გასათვალისწინებელია, რომ მათი თერმული სტაბილურობა შეიძლება განისაზღვროს როგორც BN-ისა და ალმასის თერმული სტაბილურობა და შემკვრელის თვისებების ცვლილებები გათბობისა და მინარევებისაგან.

თავის მხრივ, ალმასის და BN თერმული სტაბილურობა ჰაერში განისაზღვრება როგორც მაღალი წნევის ფაზების თერმული სტაბილურობით, ასევე მათი ქიმიური წინააღმდეგობით მოცემულ პირობებში, ძირითადად ჟანგვითი პროცესების მიმართ. შესაბამისად, თერმული სტაბილურობა დაკავშირებულია ორი პროცესის ერთდროულად წარმოქმნასთან: ალმასის დაჟანგვა და ბორის ნიტრიდის მკვრივი მოდიფიკაციები ატმოსფერული ჟანგბადით და საპირისპირო ფაზის გადასვლასთან (გრაფიტიზაცია), რადგან ისინი თერმოდინამიკურად არათანაბარი მდგომარეობაში არიან.

ალმასზე დაფუძნებული STM-ების წარმოების ტექნოლოგიის მიხედვით, ისინი შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად:

1) ალმასის პოლიკრისტალები, რომლებიც მიღებულია გრაფიტის ალმასში ფაზური გადასვლის შედეგად;

2) ბრილიანტის პოლიკრისტალები, რომლებიც მიიღება ალმასის მარცვლების შედუღებით.

ყველაზე გავრცელებული მარცვლის ზომა არის დაახლოებით 2.2 მიკრონი და პრაქტიკულად არ არსებობს მარცვლები, რომელთა ზომა აღემატება 6 მიკრონს.

კერამიკის სიძლიერე დამოკიდებულია მარცვლის საშუალო ზომაზე და, მაგალითად, ოქსიდური კერამიკის შემთხვევაში, ის მცირდება 3,80-4,20 გპა-დან 2,55-3,00 გპა-მდე, მარცვლის ზომის გაზრდით, შესაბამისად, 2-3-დან 5,8-6,5 მკმ-მდე.

ოქსიდ-კარბიდულ კერამიკას აქვს მარცვლების ზომით კიდევ უფრო თხელი განაწილება და Al 2 O 3-ის საშუალო მარცვლის ზომა ზოგადად 2 მკმ-ზე ნაკლებია, ხოლო ტიტანის კარბიდის მარცვლის ზომა 1-3 მკმ.

კერამიკის მნიშვნელოვანი მინუსი არის მისი სისუსტე - მგრძნობელობა მექანიკური და თერმული დარტყმის დატვირთვის მიმართ. კერამიკის მყიფეობა ფასდება ბზარის წინააღმდეგობის კოეფიციენტით - კთან.

ბზარების წინააღმდეგობის კოეფიციენტი კ C, ან კრიტიკული კოეფიციენტიდაძაბულობის ინტენსივობა ნაპრალის წვერზე არის მასალების მოტეხილობის წინააღმდეგობის მახასიათებელი.

მაღალი სიმტკიცე, სიმტკიცე და ელასტიურობის მოდული, მექანიკური დამუშავების სირთულე და STM ნიმუშების მცირე ზომები ზღუდავს ყველაზე ხშირად გამოყენებული მეთოდების გამოყენებას ბზარის წინააღმდეგობის კოეფიციენტის დასადგენად.

ბზარის წინააღმდეგობის კოეფიციენტის დასადგენად - კ STM-ით იყენებენ დისკის დიამეტრულად შეკუმშვის მეთოდს ნაპრალით და კერამიკის მსხვრევადობის დადგენის მეთოდს ინდენტერის შემოღებით.

კერამიკის მტვრევადობის აღმოსაფხვრელად შემუშავებულია ოქსიდ-კარბიდური კერამიკის სხვადასხვა კომპოზიციები.

მონოკლინიკური ცირკონიუმის დიოქსიდის ZrO 2 ჩართვა ალუმინის ოქსიდზე დაფუძნებულ კერამიკაში აუმჯობესებს სტრუქტურას და ამით მნიშვნელოვნად ზრდის მის სიმტკიცეს.

პოლიკრისტალური ბრილიანტებით (PCD) აღჭურვილი ხელსაწყოები განკუთვნილია ფერადი ლითონებისა და შენადნობების, არალითონური მასალების დასასრულებლად კარბიდის ხელსაწყოების ნაცვლად.

კომპოზიტი 01 და კომპოზიტი 02 - პოლიკრისტალები კუბური ბორის ნიტრიდიდან (CBN) მინიმალური რაოდენობის მინარევებით - გამოიყენება წვრილად და დასასრული ბრუნვისთვის, ძირითადად ზემოქმედების გარეშე, გამაგრებული ფოლადების და თუჯის ნებისმიერი სიხისტის, მყარი შენადნობების სახეზე დაფქვისთვის (Co > 15%) ჭრის სიღრმეზე 0,05–0,50 მმ (მაქსიმალური დასაშვები ჭრის სიღრმე 1,0 მმ).

კომპოზიტი 05 - პოლიკრისტალური აგლომერირებული CBN მარცვლებისგან შემკვრელით - გამოიყენება წინასწარი და საბოლოო შემობრუნებისთვის გამაგრებული ფოლადების ზემოქმედების გარეშე (HRC< 60) и чугунов любой твердости с глубиной резания 0,05–3,00 мм, а также для торцового фрезерования заготовок из чугуна любой твердости, в т. ч. по корке, с глубиной резания 0,05–6,00 мм.

კომპოზიტი 10 და ორფენიანი ფირფიტები კომპოზიტი 10D-დან (კომპოზიტი 10 მყარი შენადნობის სუბსტრატზე) - პოლიკრისტალები, რომლებიც დაფუძნებულია ვურციტის მსგავს ბორის ნიტრიდზე (WNB) - გამოიყენება წინასწარი და საბოლოო შემობრუნებისთვის ზემოქმედებით და გარეშე და ფოლადების და ჩამოსხმის სახის დაფქვისთვის. ნებისმიერი სიხისტის უთოები, მყარი შენადნობები (Co > 15%) ჭრის სიღრმე 0,05-3,00 მმ, წყვეტილი ბრუნვა (ხვრელების, ღარებითა და უცხო ჩანართების არსებობა დამუშავებულ ზედაპირზე).

ამრიგად, ბორის ნიტრიდსა და ალმასზე დაფუძნებულ STM ინსტრუმენტებს აქვთ გამოყენების საკუთარი სფეროები და პრაქტიკულად არ ეჯიბრებიან ერთმანეთს.

01, 02 და 10 კომპოზიტებისგან დამზადებული საჭრელების ტარება - რთული პროცესიუწყვეტი ბრუნვის დროს წებოვანი ფენომენების უპირატესობით.

1000°C-ზე ზემოთ ჭრის ზონაში კონტაქტის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, თერმული და ქიმიური ფაქტორები- გაძლიერება:

- დიფუზია;

- ბორის ნიტრიდის ქიმიური დაშლა;

– α ფაზის გადასვლა;

- აბრაზიულ-მექანიკური ცვეთა.

ამიტომ ფოლადების 160-190 მ/წთ სიჩქარით მობრუნებისას ცვეთა მკვეთრად იზრდება და v > 220 მ/წთ-ზე კატასტროფული ხდება, თითქმის ფოლადის სიხისტის მიუხედავად.

წყვეტილი ბრუნვის დროს (დარტყმით) ჭარბობს აბრაზიულ-მექანიკური ცვეთა დაჭრით და ხელსაწყოს მასალის ცალკეული ნაწილაკების (მარცვლების) ამოღებით; მექანიკური დარტყმის როლი იზრდება დამუშავებული მასალის მატრიცის სიმტკიცე და კარბიდების, ნიტრიდების და ა.შ. მოცულობითი შემცველობის მატებასთან ერთად.

ფოლადების უწყვეტი ბრუნვის დროს საჭრელების ცვეთასა და გამძლეობაზე ყველაზე დიდ გავლენას ახდენს ჭრის სიჩქარე, დარტყმით შემობრუნებისას - სიჩქარე და კვება, თუჯის შემობრუნებისას - საკვები, ხოლო ელასტიური თუჯის დამუშავება უფრო დაბალია, ვიდრე ნაცრისფერი და. მაღალი სიმტკიცის თუჯის.

სამუშაო შეკვეთა

1. ფოლადებისა და შენადნობების კლასიფიკაციისა და ქიმიური შემადგენლობის შესწავლა, ფოლადების კლასიფიკაცია წარმოების მეთოდისა და დანიშნულების მიხედვით, ქრომის, ნიკელის და სპილენძის შემცველობის მიხედვით, მაკროსტრუქტურისა და მიკროსტრუქტურის მოთხოვნები, გამკვრივების სტანდარტიზაცია. ყურადღება მიაქციეთ სინჯის აღების რიგს, რათა შეამოწმოთ სიმტკიცე, მიკროსტრუქტურა, დეკარბურიზებული ფენის სიღრმე, ზედაპირის ხარისხი, მოტეხილობა.

2. გამოიკვლიეთ U10 ფოლადის ნიმუშების მიკროსტრუქტურა. შეაფასეთ სითბოს დამუშავებული ფოლადის მიკროსტრუქტურა MI-1 მიკროსკოპის ქვეშ მისი შესწავლით. დააფიქსირეთ მიკროსტრუქტურა კომპიუტერში და ამობეჭდეთ.

ანგარიშის მომზადებისას თქვენ უნდა მისცეთ მოკლე აღწერა თეორიული საფუძვლებისტრუქტურა, მასალების თვისებები საჭრელი ხელსაწყოებისთვის ნახშირბადოვანი ხელსაწყოების ფოლადებისგან, მაღალსიჩქარიანი ფოლადებისგან, მყარი, სუპერ მყარი შენადნობებისა და კერამიკული მასალებისგან. მიაწოდეთ U10 ფოლადის მიკროსტრუქტურის ფოტოები, რომლებიც მიღებულია MI-1 მიკროსკოპის ქვეშ გამოკვლევის დროს, მიუთითეთ თერმული დამუშავების რეჟიმი და სტრუქტურული კომპონენტები. განხილული ფოლადის რამდენიმე ჩანართების ძირითადი პარამეტრების გაზომვის შედეგები მოცემულია ცხრილში. 3.19.

ცხრილი 3.19

უსაფრთხოების კითხვები

1. საჭრელი იარაღების მასალების კლასიფიკაცია.

2. ხელსაწყოების ნახშირბადოვანი ფოლადების სტრუქტურა და თვისებები.

3. ფოლადების სტრუქტურა და თვისებები.

4. მაღალსიჩქარიანი ფოლადების სტრუქტურა და თვისებები.

5. მყარი და ზემყარი ხელსაწყოების შენადნობების სტრუქტურა და თვისებები.

6. კერამიკული ხელსაწყოების მასალების სტრუქტურა და თვისებები.

7. ხელსაწყოების ნახშირბადოვანი ფოლადების სტრუქტურა.

8. ძირითადი თვისებები, რაც უნდა ჰქონდეს საჭრელი იარაღების მასალას.

9. საჭრელი ხელსაწყოების აცვიათ წინააღმდეგობა და სითბოს წინააღმდეგობა.

10. რა განსაზღვრავს ხელსაწყოების საჭრელი კიდის გათბობის ტემპერატურას?

11. ყველაზე ხშირად გამოყენებული ხელსაწყოების ფოლადების ქიმიური შემადგენლობა და თერმული დამუშავების რეჟიმები.

12. ნახშირბადოვანი ფოლადების გამკვრივება, გამკვრივების ქულა, სიხისტის განაწილება.

13. ნახშირბადის შემცველობის გავლენა ნახშირბადის ხელსაწყოების ფოლადების თვისებებზე.

14. როგორ დგინდება ხელსაწყოების წრთობის ტემპერატურა?

15. მაღალსიჩქარიანი ფოლადის ცხელი სიხისტე და წითელი წინააღმდეგობა.

16. მაღალსიჩქარიანი ფოლადების შექცევადი და შეუქცევადი სიმტკიცე.

17. როგორ იქმნება კონსტრუქციულად მაღალსიჩქარიანი ფოლადების წითელი წინააღმდეგობა?

18. როგორ ხასიათდება წითელი სისწრაფე, მისი აღნიშვნა.

19. მაღალსიჩქარიანი ფოლადის ხელსაწყოების თერმული დამუშავების რეჟიმები, ცივი დამუშავება, მრავალჯერადი წრთობა.

20. ფოლადები ცხელი შტამპებისთვის, მათი სითბოს წინააღმდეგობა, სითბოს წინააღმდეგობა, სიმტკიცე.

21. მყარი შენადნობებისგან დამზადებული საჭრელი ხელსაწყოების მუშაობის ტემპერატურა.

22. ლითონ-კერამიკული მყარი შენადნობების სიმტკიცე, როგორ განისაზღვრება?

23. ფოლადები, რომლებიც გამოიყენება დანა ხელსაწყოებისთვის.

24. რით აიხსნება სინთეზური სუპერმყარი მასალების უნიკალური ფიზიკური და ქიმიური თვისებები (მაღალი ქიმიური წინააღმდეგობა, სიმტკიცე, აცვიათ წინააღმდეგობა)?

25. კერამიკის მნიშვნელოვანი მინუსი.

26. როგორ ფასდება კერამიკის სისუსტე?

ლაბორატორიული სამუშაო № 4

დამოკიდებულების კვლევა

შემადგენლობა - სტრუქტურა - თვისებები თუჯისთვის

სამუშაოს მიზანი:ღორის რკინისა და მანქანათმშენებლობის თუჯის სტრუქტურის, შემადგენლობისა და თვისებების შესწავლა; მათი კლასიფიკაცია და გამოყენება.

მასალები და აღჭურვილობა:თუჯის დაუმუშავებელი მონაკვეთების კოლექცია; მეტალოგრაფიული კომპლექსი, მათ შორის MI-1 ოპტიკური მიკროსკოპი, Nikon Colorpix-4300 ციფრული კამერა ფოტო ადაპტერით; ეტანტი (4% HNO 3 ხსნარი სპირტში).

თეორიული ნაწილი

თუჯისუწოდებენ რკინა-ნახშირბადის შენადნობებს, რომლებიც შეიცავს 2,14%-ზე მეტ ნახშირბადს და მუდმივ მინარევებს - სილიციუმს, მანგანუმს, გოგირდს და ფოსფორს.

თუჯებს უფრო დაბალი მექანიკური თვისებები აქვთ, ვიდრე ფოლადებს, რადგან მათში ნახშირბადის გაზრდილი შემცველობა იწვევს ან მყარი და მტვრევადი ევტექტიკის წარმოქმნას, ან თავისუფალი ნახშირბადის გამოჩენას სხვადასხვა კონფიგურაციის გრაფიტის ჩანართების სახით, რაც არღვევს ნახშირბადის უწყვეტობას. ლითონის სტრუქტურა. აქედან გამომდინარე, თუჯები გამოიყენება იმ ნაწილების დასამზადებლად, რომლებიც არ განიცდიან მნიშვნელოვან დაძაბულობას და ზემოქმედებას. თუჯის ფართოდ გამოიყენება მანქანათმშენებლობაში, როგორც ჩამოსხმის მასალა. თუმცა, გრაფიტის არსებობა ასევე აძლევს თუჯს უამრავ უპირატესობას ფოლადთან შედარებით:

– მათი დამუშავება უფრო ადვილია ჭრით (წარმოიქმნება მტვრევადი ჩიპები);

– აქვს უკეთესი ხახუნის საწინააღმდეგო თვისებები (გრაფიტი უზრუნველყოფს ხახუნის ზედაპირების დამატებით შეზეთვას);

- აქვს უფრო მაღალი ცვეთა წინააღმდეგობა (ხახუნის დაბალი კოეფიციენტი);

- თუჯები არ არის მგრძნობიარე გარე სტრესის კონცენტრატორების მიმართ (ღარები, ხვრელები, ზედაპირული დეფექტები).

თუჯებს აქვთ მაღალი სითხე, კარგად ავსებენ ყალიბს და აქვთ დაბალი შეკუმშვა, რის გამოც ისინი გამოიყენება ჩამოსხმის დასამზადებლად. რკინის ჩამოსხმისგან დამზადებული ნაწილები გაცილებით იაფია, ვიდრე ცხელი ნაგლინი ფოლადის პროფილების ჭრით ან გაყალბებისა და შტამპებით.

ქიმიური შემადგენლობა და, კერძოდ, ნახშირბადის შემცველობა საიმედოდ არ ახასიათებს თუჯის თვისებებს: თუჯის სტრუქტურა და მისი ძირითადი თვისებები დამოკიდებულია არა მხოლოდ ქიმიურ შემადგენლობაზე, არამედ დნობის პროცესზე, გაციების პირობებზე. ჩამოსხმა და სითბოს დამუშავების რეჟიმი.

თუჯის სტრუქტურაში ნახშირბადი შეიძლება შეინიშნოს გრაფიტისა და ცემენტიტის სახით.

ნახშირბადის მდგომარეობიდან გამომდინარე, თუჯები იყოფა ორ ჯგუფად:

1) თუჯები, რომლებშიც მთელი ნახშირბადი შეკრულ მდგომარეობაშია ცემენტიტის ან სხვა კარბიდების სახით;

2) თუჯები, რომლებშიც ნახშირბადის მთელი ან ნაწილი თავისუფალ მდგომარეობაშია გრაფიტის სახით.

პირველ ჯგუფში შედის თეთრი თუჯი, ხოლო მეორე ჯგუფში შედის ნაცრისფერი, ელასტიური და მაღალი სიმტკიცის თუჯი.

მათი დანიშნულების მიხედვით თუჯი იყოფა:

1) კონვერტაციისთვის;

2) მანქანათმშენებლობა.

კონვერტაცია ძირითადად გამოიყენება ფოლადის და ელასტიური თუჯის წარმოებისთვის, ხოლო მანქანათმშენებლობა გამოიყენება ნაწილების ჩამოსხმის წარმოებისთვის სხვადასხვა ინდუსტრიებში: საავტომობილო და ტრაქტორების წარმოება, მანქანათმშენებლობა, სასოფლო-სამეურნეო ინჟინერია და ა.

თეთრი თუჯის

თეთრ თუჯებში მთელი ნახშირბადი ქიმიურად შეკრულ მდგომარეობაშია (ცემენტიტის სახით), ანუ ისინი კრისტალიზდებიან, როგორც ნახშირბადოვანი ფოლადები, მეტასტაბილური დიაგრამის მიხედვით Fe - Fe 3 C. მათ სახელი მიიღეს სპეციფიკური მქრქალი თეთრი ფერისგან. მოტეხილობის, სტრუქტურაში ცემენტიტის არსებობის გამო.

თეთრი თუჯის არის ძალიან მყიფე და მძიმე და რთული დასამუშავებელი საჭრელი ხელსაწყოებით. სუფთა თეთრი თუჯები იშვიათად გამოიყენება მექანიკურ ინჟინერიაში, ისინი ჩვეულებრივ მუშავდება ფოლადად ან გამოიყენება ელასტიური თუჯის დასამზადებლად.

თეთრი თუჯის სტრუქტურა ნორმალურ ტემპერატურაზე დამოკიდებულია ნახშირბადის შემცველობაზე და შეესაბამება "რკინა-ცემენტიტის" წონასწორობის დიაგრამას. ეს სტრუქტურა ჩამოყალიბებულია ჩამოსხმის დროს დაჩქარებული გაგრილების შედეგად.

ნახშირბადის შემცველობიდან გამომდინარე, თეთრი თუჯები იყოფა:

1) ჰიპოევტექტიკა, რომელიც შეიცავს 2-დან 4,3% ნახშირბადს; შედგება პერლიტის, მეორადი ცემენტიტისა და ლედებურიტისგან;

2) ევტექტიკა, რომელიც შეიცავს 4,3% ნახშირბადს, შედგება ლედებურიტისგან;

3) ევტექტიკა, რომელიც შეიცავს 4,3-დან 6,67% ნახშირბადს, შედგება პერლიტის, პირველადი ცემენტიტის და ლედებურიტისგან.

ა ბ გ

ბრინჯი. 4.1. თეთრი თუჯის მიკროსტრუქტურა, × 200:

ა– ჰიპოევტექტიკა (ლედებურიტი, პერლიტი + მეორადი ცემენტიტი);

ბ– ევტექტიკა (ლედებურიტი);

ვ- ჰიპერევტექტიკა (ლედებურიტი + პირველადი ცემენტიტი)

თეთრ თუჯის პერლიტი მიკროსკოპის ქვეშ შეიმჩნევა მუქი მარცვლების სახით, ლედებიურიტი კი კოლონიების ცალკეული მონაკვეთების სახით. თითოეული ასეთი უბანი არის პატარა მომრგვალებული ან წაგრძელებული მუქი პერლიტის მარცვლების ნაზავი, თანაბრად განაწილებული თეთრ ცემენტიტის ბაზაზე (ნახ. 4.1, ა). მეორადი ცემენტიტი შეინიშნება მსუბუქი მარცვლის სახით.

ნახშირბადის კონცენტრაციის მატებასთან ერთად ჰიპოევტექტიკურ თუჯში, ლედებურიტის წილი სტრუქტურაში იზრდება პერლიტისა და მეორადი ცემენტიტის მიერ დაკავებული სტრუქტურის უბნების შემცირების გამო.

ევტექტიკური თუჯი შედგება ერთი სტრუქტურული კომპონენტისგან - ლედებურიტისაგან, რომელიც წარმოადგენს პერლიტისა და ცემენტიტის ერთგვაროვან მექანიკურ ნარევს (ნახ. 4.1, ბ).

ჰიპერევტექტიკური თუჯის სტრუქტურა შედგება პირველადი ცემენტიტისა და ლედებურიტისგან (ნახ. 4.1, ვ). ნახშირბადის გაზრდით, სტრუქტურაში პირველადი ცემენტიტის რაოდენობა იზრდება.

დაკავშირებული ინფორმაცია.

რა მასალები ითვლება ზემყარად? როგორია მათი გამოყენების სპექტრი? არის ალმასზე რთული მასალები? ამის შესახებ პროფესორი, კრისტალოგრაფიის დოქტორი არტემ ოგანოვი საუბრობს.

სუპერმყარი მასალები არის მასალები, რომელთა სიმტკიცე 40 გიგაპასკალზე მეტია. სიხისტე არის თვისება, რომელიც ტრადიციულად იზომება ნაკაწრით. თუ ერთი მასალა მეორეს ნაკაწრებს, ითვლება უფრო მაღალი სიხისტე. ეს არის შედარებითი სიხისტე, მას არ აქვს მკაცრი რაოდენობრივი მახასიათებლები. სიხისტის მკაცრი რაოდენობრივი მახასიათებლები განისაზღვრება წნევის ტესტის გამოყენებით. როდესაც იღებთ პირამიდას, ჩვეულებრივ, ალმასისგან, გამოიყენეთ გარკვეული ძალა და დააჭირეთ პირამიდას თქვენი ტესტის მასალის ზედაპირზე, გაზომეთ წნევა, გაზომეთ ჩაღრმავების ფართობი, გამოიყენეთ კორექტირების ფაქტორი და ეს მნიშვნელობა იქნება თქვენი მასალის სიმტკიცე. მას აქვს წნევის განზომილება, რადგან ის იყოფა ძალა ფართობზე, ამიტომ გიგაპასკალები (GPa).

40 GPa არის კუბური პოლიკრისტალური ბორის ნიტრიდის სიმტკიცე. ეს არის კლასიკური სუპერ მყარი მასალა, რომელიც ფართოდ გამოიყენება. კაცობრიობისთვის ცნობილი ყველაზე მძიმე მასალა არის ბრილიანტი. დიდი ხნის განმავლობაში იყო მცდელობები, რომლებიც დღემდე გრძელდება, აღმოჩენილიყო ალმასზე რთული მასალა. ჯერჯერობით, ამ მცდელობებს წარმატება არ მოჰყოლია.

რატომ არის საჭირო სუპერ მყარი მასალები? სუპერმყარი მასალების რაოდენობა მცირეა, დღეს ცნობილია დაახლოებით ათი, შესაძლოა თხუთმეტი მასალა. უპირველეს ყოვლისა, ზემყარი მასალები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჭრისთვის, გასაპრიალებლად, დაფქვისთვის და ბურღვისთვის. ჩარხების მშენებლობასთან, სამკაულების დამზადებასთან, ქვის დამუშავებასთან, მოპოვებასთან, ბურღვასთან და ა.

ბრილიანტი უმძიმესი მასალაა, მაგრამ არ არის ყველაზე ოპტიმალური მასალა. ფაქტია, რომ ბრილიანტი, ჯერ ერთი, მყიფეა და მეორეც, ბრილიანტი იწვის ჟანგბადის ატმოსფეროში. წარმოიდგინეთ საბურღი, რომელიც ათბობს მაღალ ტემპერატურამდე ჟანგბადის ატმოსფეროში. ბრილიანტი, როგორც ელემენტარული ნახშირბადი, დაიწვება. გარდა ამისა, ბრილიანტი ვერ ჭრის ფოლადს. რატომ? იმის გამო, რომ ნახშირბადი რეაგირებს რკინასთან და წარმოქმნის რკინის კარბიდს, რაც იმას ნიშნავს, რომ თქვენი ბრილიანტი უბრალოდ იხსნება ფოლადში საკმარისად მაღალ ტემპერატურაზე და ამიტომ თქვენ უნდა მოძებნოთ სხვა მასალები. გარდა ამისა, ბრილიანტი, რა თქმა უნდა, საკმაოდ ძვირია, თუნდაც სინთეზური ბრილიანტი არ არის საკმარისად იაფი მასალა.

უფრო მეტიც, სუპერმყარი მასალები შეიძლება კვლავ იყოს სასარგებლო ჯავშანტექნიკაში და სხვა დამცავ სამხედრო მოწყობილობებში. კერძოდ, ფართოდ გამოიყენება ისეთი მასალა, როგორიც არის ბორის კარბიდი, რომელიც ასევე არის სუპერ მყარი და საკმაოდ მსუბუქი. ეს არის სუპერ მყარი მასალების გამოყენების სპექტრი.

ცნობილია, რომ სუპერმყარი მასალები წარმოიქმნება ძლიერი კოვალენტური ბმების მქონე ნივთიერებებში. იონური კავშირი ამცირებს სიმტკიცეს. ლითონის კავშირი ასევე ამცირებს სიმტკიცეს. ობლიგაციები უნდა იყოს ძლიერი, მიმართული, ანუ კოვალენტური და რაც შეიძლება მოკლე. ნივთიერების სიმკვრივე ასევე უნდა იყოს რაც შეიძლება მაღალი, სიმკვრივე ერთეულ მოცულობის ატომების რაოდენობის გაგებით. და, თუ შესაძლებელია, ნივთიერების სიმეტრია ასევე ძალიან მაღალი უნდა იყოს, რათა ნივთიერება თანაბრად ძლიერი იყოს ამ მიმართულებით, ამ და ამ მიმართულებით. წინააღმდეგ შემთხვევაში, სიუჟეტი იგივე იქნება, რაც გრაფიტში, სადაც ბმები ძალიან ძლიერია, მაგრამ მხოლოდ ორი მიმართულებით, ხოლო მესამე მიმართულებით ფენებს შორის ბმები უკიდურესად სუსტია, შედეგად ნივთიერებაც რბილია.

მრავალი ინსტიტუტი, მრავალი ლაბორატორია მთელს მსოფლიოში არის დაკავებული სუპერმყარი მასალების სინთეზითა და შემუშავებით. კერძოდ, ეს არის მაღალი წნევის ფიზიკის ინსტიტუტი მოსკოვის რეგიონში, სუპერმყარი და ახალი ნახშირბადის მასალების ინსტიტუტი მოსკოვის რეგიონში, სუპერმყარი მასალების ინსტიტუტი კიევში და მრავალი ლაბორატორია დასავლეთში. ამ სფეროში აქტიური განვითარება დაიწყო, ვფიქრობ, 50-იან წლებში, როდესაც ხელოვნური ბრილიანტები პირველად შვედეთსა და ამერიკაში იწარმოებოდა. თავიდან ეს მოვლენები საიდუმლო იყო, მაგრამ მალევე შეიქმნა ხელოვნური ბრილიანტების სინთეზი საბჭოთა კავშირში, სწორედ მაღალი წნევის ფიზიკის ინსტიტუტისა და სუპერმყარი მასალების ინსტიტუტის მკვლევართა მუშაობის წყალობით.

იყო სხვადასხვა მცდელობა ალმასზე რთული მასალების შესაქმნელად. პირველი მცდელობა დაფუძნებული იყო ფულერენებზე. - ეს არის მსგავსი მოლეკულები ფეხბურთის ბურთი, ღრუ მოლეკულები, მრგვალი ან გარკვეულწილად წაგრძელებული. ამ მოლეკულებს შორის კავშირი ძალიან სუსტია. ანუ ეს არის მოლეკულური კრისტალი, რომელიც შედგება ჯანსაღი მოლეკულებისგან. მაგრამ მოლეკულებს შორის კავშირი სუსტია, ვან დერ ვაალსი. თუ ამ სახის კრისტალი დაიწურება, მაშინ ობლიგაციები დაიწყება მოლეკულებს შორის, ამ ბურთებს შორის და სტრუქტურა გადაიქცევა სამგანზომილებიანად დაკავშირებულ კოვალენტურ სტრუქტურად. ამ მასალას ეწოდა თისნუმიტი სუპერ მყარი და ახალი ნახშირბადის მასალების ტექნოლოგიური ინსტიტუტის პატივსაცემად. ვარაუდობდნენ, რომ ეს მასალა ბრილიანტზე უფრო მყარი იყო, მაგრამ შემდგომმა კვლევებმა აჩვენა, რომ ეს, სავარაუდოდ, ასე არ იყო.

იყო წინადადებები და საკმაოდ აქტიური დისკუსია იმის შესახებ, რომ ნახშირბადის ნიტრიდები შეიძლება იყოს უფრო რთული ვიდრე ბრილიანტი, მაგრამ მიუხედავად აქტიური დისკუსიისა და აქტიური კვლევისა, ასეთი მასალა ჯერ არ არის წარმოდგენილი მსოფლიოში.

იყო ჩინელი მკვლევარების საკმაოდ სასაცილო ნამუშევარი, რომელშიც მათ თეორიული გამოთვლების საფუძველზე ვარაუდობდნენ, რომ ნახშირბადის სხვა მოდიფიკაცია მრავალი თვალსაზრისით ალმასის მსგავსია, მაგრამ მისგან ოდნავ განსხვავდება და მას ლონსდალეიტი ეწოდება. ამ ნაშრომის მიხედვით, ლონსდალეიტი ბრილიანტზე რთულია. Lonsdaleite არის საინტერესო მასალა ამ მასალის თხელი ლამელები აღმოჩენილია შოკით შეკუმშულ ალმასში. ამ მინერალს ეწოდა სახელი ცნობილი ქალიკეტლინ ლონსდეილი, დიდი ბრიტანელი კრისტალოგრაფი, რომელიც ცხოვრობდა მე-20 საუკუნის 50-70-იან წლებში. მას ჰქონდა უკიდურესად საინტერესო ბიოგრაფია, მან ციხეშიც კი გაატარა, როდესაც მეორე მსოფლიო ომის დროს ხანძრის ჩაქრობაზე უარი თქვა. ის რელიგიით კვაკერი იყო და კვაკერებს ეკრძალებოდათ ომთან დაკავშირებული ნებისმიერი საქმიანობა, ხანძრის ჩაქრობაც კი. და ამისთვის ჩასვეს იგი პედი ვაგონში. მაგრამ მიუხედავად ამისა, მასთან ყველაფერი კარგად იყო, ის იყო კრისტალოგრაფიის საერთაშორისო კავშირის პრეზიდენტი და ამ მინერალს მის პატივსაცემად დაარქვეს.

Lonsdaleite, ვიმსჯელებთ ყველა არსებული ექსპერიმენტული და თეორიული მონაცემებით, მაინც უფრო რბილია ვიდრე ბრილიანტი. თუ დააკვირდებით ამ ჩინელი მკვლევარების მუშაობას, ხედავთ, რომ მათი გამოთვლებითაც კი, ლონსდალეიტი ბრილიანტზე რბილია. მაგრამ რატომღაც დასკვნა გამოიტანეს საკუთარი შედეგების საწინააღმდეგოდ.

ამრიგად, გამოდის, რომ არ არსებობს რეალური კანდიდატი ალმასის, როგორც უმძიმესი ნივთიერების გადასატანად. მაგრამ მაინც, საკითხის შესწავლა ღირს. მიუხედავად ამისა, მრავალი ლაბორატორია ჯერ კიდევ ცდილობს შექმნას ასეთი მასალა. კრისტალური სტრუქტურების პროგნოზირების ჩვენი მეთოდის გამოყენებით, გადავწყვიტეთ დავსვათ ეს კითხვა. და პრობლემა შეიძლება ასე ჩამოყალიბდეს: თქვენ არ ეძებთ ნივთიერებას, რომელსაც აქვს მაქსიმალური სტაბილურობა, არამედ ნივთიერებას, რომელსაც აქვს მაქსიმალური სიმტკიცე. თქვენ მიუთითეთ დიაპაზონი ქიმიური კომპოზიციებიმაგალითად, სუფთა ნახშირბადიდან სუფთა აზოტამდე და ყველაფერი მათ შორის, ნახშირბადის ყველა შესაძლო ნიტრიდი შედის თქვენს გაანგარიშებაში და ევოლუციურად შეეცადეთ იპოვოთ უფრო რთული კომპოზიციები და სტრუქტურები.

ამ სისტემის უმძიმესი ნივთიერება იგივე ბრილიანტია და ნახშირბადში აზოტის დამატება ამ სისტემაში არაფერს აუმჯობესებს.

ამრიგად, ნახშირბადის ნიტრიდების ჰიპოთეზა, როგორც ალმასზე უფრო მყარი ნივთიერებები, შეიძლება დამარხული იყოს.

ჩვენ ვცადეთ ყველაფერი, რაც იყო შემოთავაზებული ლიტერატურაში, ნახშირბადის სხვადასხვა ფორმები და ასე შემდეგ - ყველა შემთხვევაში ალმასი ყოველთვის იმარჯვებდა. ასე რომ, როგორც ჩანს, ამ კვარცხლბეკიდან ალმასის ამოღება შეუძლებელია. მაგრამ ახალი მასალების გამოგონება შესაძლებელია, რომლებიც ალმასს ურჩევნია რიგი სხვა თვალსაზრისით, მაგალითად, ბზარის წინააღმდეგობის ან ქიმიური წინააღმდეგობის თვალსაზრისით.

მაგალითად, ელემენტარული ბორი. ჩვენ აღმოვაჩინეთ სტრუქტურა, ბორის ახალი მოდიფიკაცია. ჩვენ ეს სტატია 2009 წელს გამოვაქვეყნეთ და მან უზარმაზარი გამოხმაურება გამოიწვია. სტრუქტურა მიიღება ჩვეულებრივ ბორზე მცირე წნევით და მისი გაცხელებით მაღალი ტემპერატურა. ჩვენ ამ ფორმას გამა-ბორი ვუწოდეთ და აღმოჩნდა, რომ ის შეიცავს ნაწილობრივ იონურ ქიმიურ კავშირს. სინამდვილეში, ეს არის ის, რაც ოდნავ შეამცირებს სიმტკიცეს, მაგრამ მისი მაღალი სიმკვრივის გამო, ეს მოდიფიკაცია მაინც აღმოჩნდება ბორის ყველაზე რთული მოდიფიკაცია, მისი სიმტკიცე არის დაახლოებით 50 GPa. სინთეზისთვის ზეწოლა მცირეა და ამიტომ, პრინციპში, მისი სინთეზის შესახებ საკმაოდ დიდი მოცულობითაც კი შეიძლება ვიფიქროთ.

ჩვენ ვიწინასწარმეტყველეთ რამდენიმე სხვა სუპერმყარი ფაზა, როგორიცაა ფაზები ვოლფრამი-ბორის სისტემაში, ქრომ-ბორი და ა.შ. ყველა ეს ფაზა არის სუპერმყარი, მაგრამ მათი სიხისტე კვლავ ამ დიაპაზონის ქვედა ბოლოშია. ისინი უფრო ახლოს არიან 40 GPa ნიშანთან, ვიდრე 90-100 GPa ნიშნულთან, რაც შეესაბამება ალმასის სიმტკიცეს.

მაგრამ ძიება გრძელდება, ჩვენ არ ვიდარდებთ და სავსებით შესაძლებელია, რომ ჩვენ ან ჩვენს სხვა კოლეგებს, რომლებიც მუშაობენ ამ თემაზე მთელს მსოფლიოში, შევძლოთ გამოვიგონოთ მასალა, რომელიც შეიძლება სინთეზირებული იყოს დაბალი წნევით და რომელიც ახლოს იქნება ალმასთან. სიხისტე. ჩვენ და სხვა კოლეგებმა უკვე გავაკეთეთ რაღაც ამ სფეროში. მაგრამ როგორ გამოვიყენოთ ეს ტექნოლოგიურად ჯერ არ არის ბოლომდე გასაგები.

მე მოგიყვებით ნახშირბადის ახალ ფორმაზე, რომელიც ფაქტობრივად 1963 წელს ამერიკელმა მკვლევარებმა ექსპერიმენტულად გამოიმუშავეს. ექსპერიმენტი კონცეპტუალურად საკმაოდ მარტივი იყო: მათ აიღეს ნახშირბადი გრაფიტის სახით და შეკუმშეს ოთახის ტემპერატურა. ფაქტია, რომ ამ გზით ალმასს ვერ მიიღებთ; ალმასის ნაცვლად, მათ ექსპერიმენტებში ჩამოყალიბდა გამჭვირვალე ზემყარი არალითონური ფაზა, მაგრამ მიუხედავად ამისა, ეს არ იყო ბრილიანტი. და ეს არანაირად არ შეესაბამებოდა ნახშირბადის რომელიმე ცნობილი ფორმის მახასიათებლებს. რაშია საქმე, ეს რა სტრუქტურაა?

სრულიად შემთხვევით, ნახშირბადის სხვადასხვა სტრუქტურის შესწავლისას, ჩვენ წავაწყდით ერთ სტრუქტურას, რომელიც მხოლოდ ოდნავ ჩამოუვარდებოდა ალმასს სტაბილურობით. მხოლოდ სამი წლის შემდეგ, რაც ჩვენ ვნახეთ ეს სტრუქტურა, შევხედეთ მას, გამოვაქვეყნეთ კიდეც სადღაც სტრიქონებს შორის, მივხვდით, რომ კარგი იქნებოდა ამ სტრუქტურის თვისებების შედარება იმასთან, რაც გამოქვეყნდა ყველა იმ მკვლევარის მიერ 1963 წლიდან დღემდე. ბოლო წლებში. და აღმოჩნდა, რომ არსებობს სრული დამთხვევა. გაგვიხარდა, სწრაფად გამოვაქვეყნეთ სტატია ერთ-ერთ ყველაზე პრესტიჟულ ჟურნალში, ფიზიკური მიმოხილვის წერილებიდა ერთი წლის შემდეგ იმავე ჟურნალში გამოქვეყნდა სტატია ამერიკელმა და იაპონელმა მკვლევარებმა, რომლებმაც აღმოაჩინეს, რომ ნახშირბადის სრულიად განსხვავებული სტრუქტურა ასევე აღწერს იგივე ექსპერიმენტულ მონაცემებს. პრობლემა ის არის, რომ ექსპერიმენტული მონაცემები საკმაოდ ცუდი გარჩევადობის იყო. მაშ ვინ არის მართალი?

მალე შვეიცარიელმა და ჩინელმა მკვლევარებმა შემოგვთავაზეს მრავალი მოდიფიკაცია. და ბოლოს, ერთმა ჩინელმა მკვლევარმა გამოაქვეყნა ორმოცი ნახშირბადის სტრუქტურა, რომელთა უმეტესობა ასევე აღწერს იგივე ექსპერიმენტულ მონაცემებს. დამპირდა, რომ თუ ძალიან არ ეზარებოდა, კიდევ ასამდე სტრუქტურას შესთავაზებდა. რა არის სწორი სტრუქტურა?

ამისათვის ჩვენ უნდა შეგვესწავლა გრაფიტის სხვადასხვა ნახშირბადის სტრუქტურად გადაქცევის კინეტიკა და აღმოჩნდა, რომ ძალიან გაგვიმართლა. აღმოჩნდა, რომ ჩვენი სტრუქტურა ყველაზე სასურველია ტრანსფორმაციის კინეტიკის თვალსაზრისით.

ჩვენი სტატიის გამოქვეყნებიდან ერთი თვის შემდეგ გამოქვეყნდა ექსპერიმენტული ნაშრომი, რომელშიც ექსპერიმენტატორებმა ჩაატარეს ყველაზე ზუსტი ექსპერიმენტი ბევრად უკეთესი გარჩევადობის მონაცემებით, ვიდრე ადრე და მართლაც აღმოჩნდა, რომ ამ ათეულობით გამოქვეყნებული სტრუქტურიდან მხოლოდ ერთი სტრუქტურა განმარტავს ექსპერიმენტულ მონაცემებს - ის მაინც ჩვენი სტრუქტურაა. ეს ახალი მასალაჩვენ მას M-carbon ვუწოდეთ, რადგან მისი სიმეტრია მონოკლინიკურია, პირველი ასოდან M.

ეს მასალა მხოლოდ ოდნავ ჩამოუვარდება ალმასს სიხისტეში, მაგრამ არის თუ არა რაიმე თვისება, რომლითაც იგი ბრილიანტს აღემატება, ჯერ კიდევ გაურკვეველია.

აქამდე ის, შეიძლება ითქვას, „თავისთავად არის“. ჩვენ ვაგრძელებთ ძიებას და ვიმედოვნებთ, რომ შევძლებთ ისეთი მასალის გამოგონებას, რომელიც, მიუხედავად იმისა, რომ სიხისტე არ ჩამოუვარდება ალმასს, მნიშვნელოვნად გადააჭარბებს მას ყველა სხვა მახასიათებლით.

ნივთიერებების მექანიკური მახასიათებლების გაუმჯობესების ერთ-ერთი გზა მათი ნანოსტრუქტურაა. კერძოდ, იგივე ალმასის სიმტკიცე შეიძლება გაიზარდოს ალმასის ნანოკომპოზიტების ან ალმასის ნანოპოლიკრისტალების შექმნით. ასეთ შემთხვევებში სიხისტე შეიძლება გაიზარდოს თუნდაც 2-ჯერ. და ეს გააკეთეს იაპონელმა მკვლევარებმა და ახლა თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ მათ მიერ წარმოებული პროდუქტები, საკმაოდ დიდი, კუბური სანტიმეტრის რიგით, ალმასის ნანოპოლიკრისტალები. ამ ნანოპოლიკრისტალების მთავარი პრობლემა ის არის, რომ ისინი იმდენად მყარია, რომ მათი გაპრიალებაც კი თითქმის შეუძლებელია და მის გასაპრიალებლად კვირების განმავლობაში საჭიროა მთელი ლაბორატორია.

ამ გზით თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ ქიმია, შეცვალოთ ნივთიერების სტრუქტურა მისი სიხისტისა და სხვა მახასიათებლების გაუმჯობესების ძიებაში და შეცვალოთ განზომილება.

ინსტრუმენტულამდე სუპერ მყარი მასალებიმოიცავს ბრილიანტს და მასალებს, რომლებიც დაფუძნებულია კუბურ ბორის ნიტრიდზე. გამოარჩევენ ბუნებრივი(A) და სინთეტიკური(AS) ბრილიანტები.ბრილიანტი უმძიმესი მასალაა. მას აქვს მაღალი აცვიათ წინააღმდეგობა, კარგი თბოგამტარობა, ხაზოვანი და მოცულობითი გაფართოების დაბალი კოეფიციენტები, ხახუნის დაბალი კოეფიციენტი და დაბალი ადჰეზია ლითონებთან, გარდა რკინისა და ფოლადისა. თუმცა, ალმასის სიძლიერე დაბალია. ალმასის სიმტკიცე და სიმტკიცე განსხვავებულია სხვადასხვა მიმართულებით. ალმასის დამუშავება უფრო ადვილია ბროლის სახეების პარალელურად, რადგან ამ მიმართულებით ატომები ერთმანეთისგან ყველაზე შორს არიან. ალმასის სითბოს წინააღმდეგობა ხასიათდება იმით, რომ ნორმალურ პირობებში დაახლოებით 800 °C ტემპერატურაზე ის იწყებს გარდაქმნას გრაფიტად. ამავდროულად, ალმასს აქვს ყველაზე მაღალი აბრაზიული უნარი სხვა აბრაზიულ მასალებთან შედარებით. ალმასის ნაკლოვანებები მოიცავს რკინასა და მის შენადნობებში სწრაფად დაშლის უნარს 750...800 °C ტემპერატურაზე. ბრილიანტის იარაღები ხასიათდება მაღალი წარმადობითა და გამძლეობით. ის ყველაზე ეფექტურად გამოიყენება მაშინ, როდესაც

მძიმე შენადნობების, ფერადი ლითონებისა და მათი შენადნობების, ტიტანისა და მისი შენადნობების, ასევე პლასტმასის დამუშავება. ეს უზრუნველყოფს მაღალი განზომილების სიზუსტეს და ზედაპირის ხარისხს.

სიძლიერის გაზრდის, მყიფეობის შემცირების და ზედაპირის სპეციფიკური ფართობის მიზნით, ალმასის სინთეზური სახეხი ფხვნილები განლაგებულია შემდეგნაირად: AC2 (ASO), AC4 (ASR), AC6 (ASV), AC15 (ASK), AC32 (ACC). AC2 მარცვლები კარგად ინახება შემკვრელში და რეკომენდებულია ორგანული შემკვრელის გამოყენებით ხელსაწყოების დასამზადებლად. AC4 მარცვლები ძირითადად განკუთვნილია ლითონისა და კერამიკული ბმების სხვადასხვა ხელსაწყოების დასამზადებლად, AC6 - ხელსაწყოები მეტალის ობლიგაციებზე, რომლებიც მუშაობენ მაღალ სპეციფიკურ წნევაზე, AC 12 - ქვის და სხვა მძიმე მასალების დასამუშავებლად, AC32 - აბრაზიული ბორბლების დასამუშავებლად, კორუნდის დასამუშავებლად. ლალი და სხვა განსაკუთრებით მძიმე მასალები.

AM და AN ბრენდების მიკროფხვნილები გამოიყენება ბუნებრივი ბრილიანტებისგან, ხოლო ACM და ASN სინთეტიკური ბრილიანტებისგან. ნორმალური აბრაზიული უნარის AM და ACM მიკროფხვნილები განკუთვნილია აბრაზიული ხელსაწყოების დასამზადებლად, რომლებიც გამოიყენება მძიმე შენადნობების და სხვა მყარი და მტვრევადი მასალების დასამუშავებლად, აგრეთვე ფოლადის, თუჯის და ფერადი ლითონებისგან დამზადებული ნაწილების დასამზადებლად, როდესაც ეს აუცილებელია. ზედაპირის მაღალი სისუფთავე.

მიკროფხვნილები AN და ASN, რომლებსაც აქვთ გაზრდილი აბრაზიული უნარი, რეკომენდებულია სუპერ მყარი, მტვრევადი, რთულად დასამუშავებელი მასალების დასამუშავებლად. ფხვნილების მარცვლის ზომა მითითებულია წილადით, რომლის მრიცხველი შეესაბამება ყველაზე დიდს, ხოლო მნიშვნელი - ყველაზე პატარა ზომაძირითადი ფრაქციის მარცვლები.

ალმასის აბრაზიული ხელსაწყოების ეფექტურობის გაზრდის მიზნით გამოიყენება ბრილიანტის მარცვლები, რომლებიც დაფარულია თხელი ლითონის ფირით. ალმასთან მიმართებაში კარგი წებოვანი და კაპილარული თვისებების მქონე ლითონები გამოიყენება საფარებად - სპილენძი, ნიკელი, ვერცხლი, ტიტანი და მათი შენადნობები. საფარი ზრდის მარცვლების ადჰეზიას შემკვრელთან, ხელს უწყობს სითბოს მოცილებას ჭრის ზონიდან და უზრუნველყოფს მარცვლების ორიენტირების შესაძლებლობას მაგნიტურ ველში ხელსაწყოს დამზადებისას.

კუბური ბორის ნიტრიდი (ელბორი, კუბონიტი) გამოიყენება ფოლადისა და თუჯისგან დამზადებული სამუშაო ნაწილების დასამუშავებლად. განსაკუთრებით ეფექტურია

განაცხადი თერმოდამუშავებული სამუშაო ნაწილების საბოლოო და პროფილური დაფქვისთვის, დამზადებული მაღალი შენადნობის სტრუქტურული სითბოს მდგრადი და კოროზიისადმი მდგრადი ფოლადების მაღალი სიხისტისა და სიმკვეთრის ფოლადისგან საჭრელი ხელსაწყო. ამასთან, აბრაზიული იარაღების მოხმარება ელექტროკორუნდის მოხმარებასთან შედარებით 50-100-ჯერ მცირდება.

მექანიკური სიმტკიცის ინდიკატორიდან გამომდინარე, ელბორი იყოფა კლასებად: LO - ნორმალური სიმტკიცე, LP - გაზრდილი მექანიკური სიმტკიცე, L KV - მაღალი სიმტკიცე. ნორმალური მექანიკური სიმტკიცის CBN გამოიყენება ხელსაწყოების დასამზადებლად ორგანული შემაერთებელი და სახეხი ქაღალდით, გაზრდილი მექანიკური სიმტკიცის CBN გამოიყენება კერამიკული და ლითონის სამაგრებით ხელსაწყოების დასამზადებლად, უხეში დაფქვისთვის, სიღრმის სიმკვეთრისთვის და სამუშაო ნაწილების დასამუშავებლად. რთულად მოსაჭრელი სტრუქტურული ფოლადებისგან. ელბორის ბრენდი L KV გამოიყენება რთულ პირობებში მუშაობისთვის განკუთვნილი ლითონის შეკრული ხელსაწყოების დასამზადებლად.

კუბონიტი იწარმოება ორ კლასში: KO - ნორმალური სიმტკიცე, KR - გაზრდილი სიმტკიცე. გარდა ამისა, კუბონიტისგან იწარმოება ორი კლასის მიკროფხვნილი: ნორმალური (KM) და გაზრდილი (KN) აბრაზიული უნარი. კუბონიტის ხელსაწყოებს აქვთ იგივე შესრულების თვისებები, რაც CBN ხელსაწყოებს. იგი გამოიყენება იმავე მიზნებისთვის.

მასალების მეცნიერება: ლექციის ნოტები ალექსეევი ვიქტორ სერგეევიჩი

2. სუპერმყარი მასალები

2. სუპერმყარი მასალები

სხვადასხვა საჭრელი ხელსაწყოების დასამზადებლად, ამჟამად გამოიყენება სამი სახის ზემყარი მასალა (SHM) სხვადასხვა ინდუსტრიაში, მათ შორის მექანიკურ ინჟინერიაში: ბუნებრივი ბრილიანტი, პოლიკრისტალური სინთეტიკური ბრილიანტი და ბორის ნიტრიტზე დაფუძნებული კომპოზიტები (CBN).

ბუნებრივ და სინთეზურ ბრილიანტებს აქვთ ისეთი უნიკალური თვისებები, როგორიცაა უმაღლესი სიმტკიცე (HV 10,000 კგფ/მმ 2), მათ აქვთ ძალიან დაბალი: ხაზოვანი გაფართოების კოეფიციენტი და ხახუნის კოეფიციენტი; მაღალი: თბოგამტარობა, წებოვანი წინააღმდეგობა და აცვიათ წინააღმდეგობა. ბრილიანტების ნაკლოვანებებია დაბალი მოღუნვის სიმტკიცე, მტვრევადობა და ხსნადობა რკინაში შედარებით დაბალ ტემპერატურაზე (+750 °C), რაც ხელს უშლის მათ გამოყენებას რკინა-ნახშირბადოვანი ფოლადების და შენადნობების დასამუშავებლად მაღალი ჭრის სიჩქარით, აგრეთვე წყვეტილი ჭრისა და ვიბრაციის დროს. . ბუნებრივი ბრილიანტებიგამოიყენება საჭრელის ლითონის კორპუსში დამაგრებული კრისტალების სახით.

ბუნებრივი და სინთეტიკური ბრილიანტიისინი ფართოდ გამოიყენება სპილენძის, ალუმინის და მაგნიუმის შენადნობების, კეთილშობილი ლითონების (ოქრო, ვერცხლი), ტიტანისა და მისი შენადნობების, არალითონური მასალების (პლასტმასი, ტექსტოლიტი, მინაბოჭკოვანი), ასევე მძიმე შენადნობებისა და კერამიკის დასამუშავებლად.

სინთეტიკური ბრილიანტიბუნებრივებთან შედარებით, მათ აქვთ მრავალი უპირატესობა მათი უფრო მაღალი სიმტკიცისა და დინამიური მახასიათებლების გამო. ისინი შეიძლება გამოყენებულ იქნას არა მხოლოდ გარდამტეხად, არამედ ფრეზად.

კომპოზიტურიარის კუბური ბორის ნიტრიდზე დაფუძნებული სუპერ მყარი მასალა, რომელიც გამოიყენება დანა საჭრელი ხელსაწყოების დასამზადებლად. სიხისტის თვალსაზრისით, კომპოზიტი უახლოვდება ალმასს, მნიშვნელოვნად აღემატება მას სითბოს წინააღმდეგობით და უფრო ინერტულია შავი ლითონების მიმართ, რაც განსაზღვრავს მის ძირითად არეალს - გამაგრებული ფოლადების და თუჯის დამუშავებას. ინდუსტრია აწარმოებს STM-ის შემდეგ ძირითად ბრენდებს: კომპოზიტი 01 (elbor - R), კომპოზიტი 02 (ბელბორი), კომპოზიტი 05 და 05I და კომპოზიტი 09 (PTNB - NK).

კომპოზიტებს 01 და 02 აქვთ მაღალი სიმტკიცე (HV 750 კგფ/მმ2), მაგრამ დაბალი ღუნვის სიმტკიცე (40–50 კგ/მმ2). მათი გამოყენების ძირითადი სფეროა HRC 55–70 სიხისტის მქონე გამაგრებული ფოლადისგან დამზადებული ნაწილების წვრილად და წვრილად დარტყმის გარეშე შემობრუნება, ნებისმიერი სიხისტის თუჯის და VK 15, VK 20 და VK 25 კლასების მყარი შენადნობები (HP ^ 88–90), 0,15 მმ/ბრუნამდე მიწოდებით და ჭრის სიღრმით 0,05-0,5 მმ. კომპოზიტები 01 და 02 ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას გამაგრებული ფოლადებისა და თუჯის დასაფრეშად, მიუხედავად დარტყმის დატვირთვის არსებობისა, რაც აიხსნება ფრეზირების უფრო ხელსაყრელი დინამიკით. სიხისტის თვალსაზრისით, კომპოზიტი 05 იკავებს შუალედურ პოზიციას კომპოზიტს 01-სა და კომპოზიტს 10-ს შორის და მისი სიძლიერე დაახლოებით იგივეა, რაც კომპოზიტი 01-ს. .

წიგნიდან ლითონის დამუშავება ავტორი კორშევერი ნატალია გავრილოვნა

მასალები მცირე სამჭედლოში გაყალბებისთვის შეგიძლიათ საკმაოდ გამოიყენოთ დიდი რაოდენობა სხვადასხვა ლითონებიდა შენადნობები. პროდუქციის უმეტესობა დამზადებულია სხვადასხვა კლასის ფოლადისგან, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ხელით გაყალბებისთვის ყველაზე შესაფერისია ე.წ

წიგნიდან ანდროიდის რობოტის შექმნა საკუთარი ხელით ლოვინ ჯონის მიერ

მასალები ჩამოსხმის მასალები ყველა სახის ხელსაწყოებითა და მოწყობილობებით, მოდელით და ქვიშის ნარევით, რომელსაც ჩამოსხმა ჰქვია, შეიძლება დამზადდეს ჩამოსხმის ფორმა. მასში ასხამენ ლითონს. ეს პროცესი არის ჩამოსხმის წარმოება. წარმოების პროცესი

წიგნიდან მასალების მეცნიერება: ლექციის შენიშვნები ავტორი ალექსეევი ვიქტორ სერგეევიჩი

პიეზოელექტრული მასალები არსებობს პიეზოელექტრული სენსორების დიდი არჩევანი. პიეზოელექტრიკულ სენსორებს შეუძლიათ ამოიცნონ ვიბრაციები, დარტყმები და თერმული გამოსხივება. Pennwall აწარმოებს უნიკალურ პროდუქტს, რომელსაც ეწოდება პიეზოელექტრული

წიგნიდან სახლის აშენება საძირკვლიდან სახურავამდე ავტორი ხვოროსტუხინა სვეტლანა ალექსანდროვნა

ლექცია No10. მყარი და ზემყარი შენადნობები 1. მყარი შენადნობები და საჭრელი კერამიკა მყარი შენადნობები და საჭრელი კერამიკა იწარმოება ფხვნილის მეტალურგიის მეთოდებით. ფხვნილის მეტალურგია არის ტექნოლოგიის სფერო, რომელიც მოიცავს წარმოების მეთოდების კომპლექსს

წიგნიდან ქვეყნის მშენებლობა. ყველაზე თანამედროვე კონსტრუქცია და დასრულების მასალები ავტორი სტრაშნოვი ვიქტორ გრიგორიევიჩი

1. არალითონური მასალები ჯერ კიდევ მე-20 საუკუნის მეორე ნახევარში. ჩვენს ქვეყანაში დიდი ყურადღება დაეთმო არალითონური მასალების გამოყენებას მრეწველობის სხვადასხვა დარგში და მთლიანად ეროვნულ ეკონომიკაში. წარმოება ყველაზე

წიგნიდან ელექტროტექნიკის ისტორია ავტორი ავტორთა გუნდი

4. კომპოზიციური მასალები ქვეყნის ეკონომიკის სხვადასხვა სექტორში, მათ შორის სამშენებლო, ფართოდ გამოიყენება დაქუცმაცებული ხეზე დაფუძნებული სხვადასხვა კომპოზიციური მასალა: ნაწილაკების დაფები, ხის ბოჭკოვანი დაფები, ხის ბეტონი, ბოჭკოვანი დაფა, ფილები.

წიგნიდან სახურავები. მოწყობილობა და შეკეთება ავტორი პლოტნიკოვა ტატიანა ფედოროვნა

3. ჰიდროსაიზოლაციო მასალები სამშენებლო, საბინაო და კომუნალურ მომსახურებაში ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ჰიდროსაიზოლაციო მასალები, რომლებიც შექმნილია შენობების, შენობების და ნაგებობების დასაცავად წყლისა და ქიმიურად აგრესიული სითხეების მავნე ზემოქმედებისგან -

ავტორის წიგნიდან

4. ელექტრო საიზოლაციო მასალები მრეწველობის თითქმის ყველა სექტორში და მთლიანად ქვეყნის ეკონომიკაში სხვადასხვა ელექტრო დანადგარების ფართოდ გამოყენების პირობებში, ელექტროსაიზოლაციო მასალები ფართოდ გამოიყენება. ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელი

ავტორის წიგნიდან

5. საპოხი მასალები სტანდარტის შესაბამისად, საპოხი მასალები იყოფა წარმოშობის, ფიზიკური მდგომარეობის, დანამატების არსებობის, დანიშნულებისა და გამოყენების ტემპერატურის მიხედვით

ავტორის წიგნიდან

მასალები შეუძლებელია ზუსტად განსაზღვრო რომელი მასალებია პირველადი და რომელი მეორადი. აქ ყველაფერი მნიშვნელოვანია. ფილების არასწორმა შერჩევამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს ესთეტიკურ მხარეზე, ხოლო წებოვანი ფენის (ქვედა ფენის) არასწორმა შერჩევამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს

ავტორის წიგნიდან

ავტორის წიგნიდან

ავტორის წიგნიდან

10.4.1. რბილი მაგნიტური მასალები მრავალი წლის განმავლობაში სტრუქტურული დაბალნახშირბადოვანი ფოლადი St10 0,1% ნახშირბადის შემცველობით გამოიყენებოდა მასიური მაგნიტური ბირთვებისთვის. მაგნიტური ინდუქციის გაზრდისა და იძულებითი ძალის შემცირების მოთხოვნებმა განაპირობა განვითარება

ავტორის წიგნიდან

10.4.3. ფერმაგნიტური მასალები ამჟამად დიდი ყურადღება ეთმობა ფერიტებს. ფერიტები სათავეს იღებენ მაგნეტიტში, ბუნებრივი მუდმივი მაგნიტი, რომელიც ცნობილია კაცობრიობის ისტორიაში. ბუნებრივი მინერალი - რკინის ფერიტი, ან

ავტორის წიგნიდან

10.4.4. მძიმე მაგნიტური მასალები 1910 წლამდე მუდმივი მაგნიტები მზადდებოდა ნახშირბადოვანი ფოლადისგან, ვინაიდან ამ ფოლადს აქვს შედარებით მცირე იძულებითი ძალა Hc და დიდი ინდუქციური Br, მაგნიტების სიგრძის თანაფარდობა ჯვარედინი მონაკვეთთან იყო დიდი.

ავტორის წიგნიდან

საჭირო მასალები ცემენტის ფილების ნედლეული არის პორტლანდცემენტი და კვარცის ქვიშა ცემენტის ფილების გლუვი ზედაპირის მისაცემად, ისინი ჩვეულებრივ დაფარულია აკრილის ან აკრილის სილიკატური საღებავით. დამცავი საღებავის ფენა უზრუნველყოფს მას მაღალ