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Ursprung der superharten Struktur und der Eigenschaften des kubischen NANO-TWIN-Bornitrids

Mar 29, 2019

Nano-Twin-kubisches Bornitrid (nt-cBN) mit extrem hoher Härte, Zähigkeit und Stabilität haben auf dem Gebiet der Materialien viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Im Jahr 2014 kooperierte eine Forschungsgruppe unter Leitung von Professor Tian Yongjun, Staatliches Schlüssellabor für Aufbereitungstechnologie für Metastabile Materialien und Wissenschaft an der Yanshan University, mit mehreren wissenschaftlichen Forschungseinrichtungen, um erfolgreich kubische NANO-TWIN-Blöcke mit ultrahoher Härte (doppelt so hoch) herzustellen hart wie natürlicher Diamant) durch Einsatz von Hochtemperatur- und Hochdrucktechnologie. Relevante Forschungsergebnisse werden in Nature veröffentlicht.

Vor kurzem veröffentlichte das Team von Professor Tian Yongjun eine Forschungsarbeit in Science China Materials, und sie fanden heraus, dass die Struktur und die mechanischen Eigenschaften von nt-cbn in engem Zusammenhang mit den Partikelgrößenänderungen von Zwiebel-Bornitrid (nvo) stehen, einem Vorläufer der Synthese Prozess . Wenn die Teilchengröße des Vorläufer-OBN von 320 auf 90 nm abnimmt, nimmt die Härte der synthetisierten nanostrukturierten Blöcke allmählich von 61 GPa auf 108 gpa zu. Es zeigt, dass das große OBN eine glatte und geordnete äußere Struktur aufweist, die der des gewöhnlichen hexagonalen Bornitrids ähnlich ist, die sich durch eine große Anzahl gekrümmter und gefalteter Bornitrid-Atomlagen und hochdichte Stapelfehler in der kleinen Schicht auszeichnet. große OBN-Nanopartikel. Vergleicht man diese geordneten Strukturen von OBN-Vorläufern mit großer Teilchengröße, so ist der Gehalt an ultrafeinen Zwillingssubstrukturen in den Endprodukten signifikant reduziert, was zu einer Abnahme der Phase und der Härte entsprechender Produkte führt.

  Die Ergebnisse zeigen, dass nur oBN-Vorläufer mit geringer Partikelgröße nt-cBN mit hoher Dichte und ultrafeiner NANO-TWIN-Struktur und hervorragender Leistung synthetisieren können. Es bietet ein realisierbares Schema zur weiteren Verbesserung der Eigenschaften solcher NANO-TWIN-Materialien.

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Mikrostruktur von cBN

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Vickershärte von cBN unter verschiedenen Drücken