Сегодня 12 августа 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В Китае синтезировали «небьющийся» алмаз — он в шесть раз прочнее вольфрамовых сплавов

Китайские учёные разработали алмазный композит, в котором удалось устранить одно из главных ограничений алмаза — чрезвычайно высокую твёрдость при сравнительно низкой трещиностойкости. На помощь пришли углеродные нанотрубки, но «рецепт» изготовления оказался непростым.

 Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

О прорыве сообщили исследователи из Института физики Китайской академии наук (Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences), Бэйханского университета (Beihang University) и ряда других научных центров. В конечном итоге им удалось встроить в поликристаллическую алмазную матрицу трёхмерную сеть многостенных углеродных нанотрубок (MWCNT).

Полученный материал сохранил твёрдость по Виккерсу до 91,6 ГПа, то есть на уровне монокристаллического алмаза, но средняя трещиностойкость или вязкость разрушения достигла 31,9 МПа·м1/2, а максимальное измеренное значение — 36,4 МПа·м1/2. Это примерно в пять-шесть раз выше характерного показателя обычного монокристаллического алмаза и, по данным авторов, кратно превосходит вязкость разрушения ряда вольфрамовых сплавов.

Для получения композита исследователи использовали алмазный порошок с размером зёрен 0,8–1,3 мкм и многостенные углеродные нанотрубки с наружным диаметром 10–20 нм, внутренним диаметром 5–10 нм и длиной 10–20 мкм. Окончательное спекание проводилось в прессе при давлении 15 ГПа. Оптимальной оказалась температура около 2000 °C. В результате получались цилиндрические образцы диаметром около 3 мм и толщиной 2 мм. Сохранившиеся в процессе спекания нанотрубки занимали всего около 0,35 % объёма материала, но образовали непрерывную пространственную сеть в промежутках между алмазными зёрнами. И это решило всё.

Сеть из нанотрубок работала подобно армирующим волокнам, связывающим соседние алмазные зёрна. В областях максимального давления при изготовлении нанотрубки частично превращались в алмаз. Благодаря этому они не просто механически располагались между кристаллами, а местами оказывались ковалентно «вшиты» в алмазный каркас, тогда как прочные связи непосредственно между алмазными зёрнами сохраняли исключительно высокую твёрдость материала.

При возникновении трещины такая структура заставляла её расходовать значительно больше энергии на распространение. Вместо прямого распространения по плоскости, характерного для хрупкого разрушения алмаза, трещина многократно отклонялась, разветвлялась и меняла направление. Нанотрубки при этом вытягивались из матрицы и образовывали перемычки между разделяющимися зёрнами.

В конечном итоге даже этот чудо-алмаз можно разрушить, но сочетание практически алмазной твёрдости с настолько высокой сопротивляемостью развитию трещин делает материал перспективным для изготовления износостойкого режущего инструмента, сверхтвёрдой керамики и других деталей, одновременно испытывающих сильное давление и ударные нагрузки, например, в аэрокосмической отрасли.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Это же Metal Gear Rising: Revengeance 2»: эффектный 11-минутный трейлер к старту предзаказов китайского боевика Phantom Blade Zero взбудоражил игроков 7 мин.
Anthropic собирается порадовать инвесторов успехами в сфере здравоохранения и медицины, чтобы доказать пользу ИИ 2 ч.
Гендиректор Xbox заинтриговала фанатов тизером «живого» геймплея и полного названия The Elder Scrolls VI 3 ч.
Неопубликованная модель Anthropic добилась прогресса в решении важнейшей математической задачи 3 ч.
Apple не смогла затянуть дело с Epic Games — суд обязал за сутки обосновать комиссию App Store 3 ч.
Manus готовится возобновить деятельность в качестве независимой компании после отмены сделки с Meta 3 ч.
Приложение «Яндекс пэй» исчезло из App Store 6 ч.
Nvidia всерьёз включилась в гонку открытых ИИ-моделей и выпустила Nemotron 3.5 Lightning, которой достаточно одного GPU 6 ч.
SpaceXAI представила Grok Bot — команду ИИ-агентов, которые сами распределяют задачи между собой 12 ч.
Вышло августовское обновление Windows 11 с улучшениями «Проводника», поиска и Windows Hello 13 ч.
В Китае синтезировали «небьющийся» алмаз — он в шесть раз прочнее вольфрамовых сплавов 42 мин.
Micron предупредила: дефицит памяти в 2027 году станет ещё сильнее 45 мин.
Руководитель платёжных сервисов Apple выйдет на пенсию 2 ч.
Болид JCB Hydromax на 1600-сильном водородном ДВС установил мировой рекорд скорости на суше — 653,909 км/ч 3 ч.
«Яндекс» показал, как роботакси без участия водителя проехало через четыре района Москвы 4 ч.
Новая статья: Обзор робота-уборщика TROUVER S70 Ultra Roller: эволюция влажной уборки во всей красе 10 ч.
SK hynix намерена увеличить на 50 % производство флеш-памяти NAND в Китае в 2027 году 10 ч.
Очередной топ-менеджер OpenAI сбежал от Альтмана, чтобы открыть свой стартап 11 ч.
Razer представила геймерскую мышь Naga V3 Pro, на которую можно навесить до 12 дополнительных кнопок 11 ч.
Новая статья: Обзор сервера ASUS RS720-E12-RS24G: и посчитать, и похранить 11 ч.