¿Puede el nuevo Material superduro el boruro de tungsteno reemplazar el carburo de tungsteno y el di

Un equipo de científicos internacionales ha informado de un nuevo material superduro que se puede utilizar en la perforación, la construcción de maquinaria y otros campos: un compuesto basado en boruro de tungsteno. Se ha demostrado que este nuevo tipo de boruro tiene mejores propiedades que el compuesto de tungsteno-cobalto cementado ampliamente utilizado y el diamante sintético.

Los Materiales superduros se utilizan ampliamente en muchos campos, como la perforación, la fabricación de maquinaria, el procesamiento de metales, la industria de defensa y la medicina. Aunque los diamantes tienen la dureza más alta, son materiales relativamente caros, e incluso los diamantes artificiales pueden ser difíciles de permitirse para muchas aplicaciones. Por lo tanto, durante los últimos 80 años, su competidor, la broca de carburo cementado de tungsteno-cobalto ha mantenido su posición dominante en el mercado con un rendimiento de costos inigualable.

El carburo de tungsteno es un polvo cristalino hexagonal negro o gris que también tiene una alta dureza y se usa a menudo como un revestimiento resistente al desgaste para piezas de desgaste y una película semiconductora. Anteriormente, debido a la dificultad en la síntesis, ha habido pocos informes y aplicaciones de boruro de tungsteno en el país y en el extranjero.

Los materiales de carburo de tungsteno se han utilizado durante décadas en la fabricación de brocas para taladrar, incluyendo brocas y balas perforadoras (un proyectil perforador es una herramienta de perforación similar a un proyectil perforador). Estos materiales rígidos requieren una síntesis de presión más alta o tienen una tenacidad a la fractura mucho menor. En resumen, necesitan al menos dos indicadores duros, a saber, dureza y dureza.

Es bien sabido que la dureza y la tenacidad son dos parámetros de oposición mutua y restricción mutua en metales, la alta dureza significa la baja tenacidad, entonces el material será quebradizo y frágil. Por lo tanto, encontrar el punto de equilibrio entre los dos parámetros es el objeto que los científicos han estudiado durante muchos años. Los científicos utilizaron el algoritmo evolutivo USPEX para predecir un nuevo material: WB5, que se puede sintetizar a presión atmosférica y puede equilibrar con éxito la broca entre los dos parámetros más importantes: dureza y tenacidad a la fractura. Los nuevos materiales son compuestos previamente desconocidos y pueden obtenerse fácilmente en condiciones normales. El nuevo material se está probando en un gran proyecto en Rusia y se espera que se utilice en aplicaciones de perforación.

Curiosamente, el nuevo material descubierto por el equipo fue confirmado por la síntesis analógica del sistema de supercomputación. Después de experimentar con muchos materiales y introducirlos en sistemas informáticos para predecir y calcular sus propiedades, finalmente se descubrió el nuevo material. En conclusión, el sistema de tungsteno-boro ha sido objeto de muchos estudios experimentales y teóricos, pero su nuevo descubrimiento de este tipo de boruro de tungsteno no se ha descubierto hasta ahora, lo cual es realmente sorprendente. ¿Tiene las condiciones para competir con la aleación de tungsteno-cobalto que ha dominado durante casi un siglo?