​Химики из России и Китая предсказали новый сверхтвердый материал, который который можно будет применять в бурении, машиностроении и других областях. Он превосходит по своим свойствам победитовые сплавы, которые применяются в этих областях сегодня. Результаты исследования опубликованы в журнале The Journal of Physical Chemistry Letters (работа поддержана грантом РНФ - прим. ред. сайта rscf.ru).

Головки для буровых установок делают в основном из победита — сплава карбида вольфрама с кобальтом — с вкраплениями синтетических алмазов. Его создали в СССР в 1929 году, и с тех пор не появилось материала, который составил бы победиту конкуренцию в бурении, машиностроении, металлообработке и других областях. Существуют материалы тверже победита, но они либо сильнее подвержены трещинам, либо требуют более высокого давления при производстве.

Ученые из Сколковского института науки и технологий под руководством Артема Оганова создали алгоритм USPEX, с помощью которого предсказали новый материал борид вольфрама — WB5. Его можно синтезировать при нормальном давлении, при этом он может конкурировать с победитом по двум самым важным параметрам: твердости и устойчивости к трещинам. Уступая победиту по трещинностойкости на 20%, новый материал превосходит конкурента по твердости на 50%.

Чтобы обнаружить материал, ученые «перебрали» с помощью алгоритма множество групп химических соединений. В ходе работы исследователи получили несколько стабильных веществ с интересными свойствами, но с победитом они сравниться не могли. «В какой-то момент я даже подумал, что нам не удастся победить победит, и не зря этот материал удерживал свою нишу почти столетие», — рассказал руководитель исследования, профессор Сколтеха, Артем Оганов.

Перебрав множество вариантов, ученые наконец обнаружили подходящее вещество. К их удивлению оно оказалось в ряду уже давно изученных соединений.

«Система вольфрам-бор была предметом огромного числа экспериментальных и теоретических исследований, и странно, что это соединение не было обнаружено до сих пор», — рассказал один из авторов исследования, научный сотрудник Сколтеха Александр Квашнин.

Источники

Новый сверхтвердый материал "победит" победит
Российский научный фонд (rscf.ru), 14/06/2018

Похожие новости

  • 25/10/2017

    Российские ученые получили престижную премию за работу с многофункциональными материалами

    ​Российские ученые из Университета ИТМО получили престижную премию Ulrich Award за свои работы в области золь-гель технологий. Вручение премии состоялось на международной конференции Sol-Gel 2017, которая проходила с 3 по 8 сентября в г.
    424
  • 25/04/2018

    Сотрудники ОмГТУ исследовали поведение двухкомпонентной газовой смеси при ее осаждении

    ​Сотрудники Омского государственного технического университета (ОмГТУ) построили решеточную модель и исследовали поведение двухкомпонентной газовой смеси при ее осаждении на поверхность твердого тела. Полученные данные иллюстрируют практически все возможные варианты взаимодействия молекул на плоскости и могут быть полезны для истолкования результатов специалистов в самых разных областях химической науки.
    180
  • 23/04/2018

    Российские химики создали особые наночернила

    ​Ученые из Санкт-Петербурга разработали особые наночастицы, при помощи которых можно печатать полноценные цветные голограммы практически на любом материале, используя обычный струйный принтер.
    133
  • 15/03/2017

    Молодые ученые Красноярска создают «умные нанофильтры»

    ​Молодые ученые из России и Украины приехали в Красноярск для работы над инновационным проектом. Научный коллектив создает в лаборатории мембраны, способные разделять компоненты жидких смесей. Ученые уверены: такая технология может найти свое применение в металлургической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.
    849
  • 17/03/2017

    Ученые ТГУ предложили свой способ снижения веса самолетов

    Ученые Томского государственного университета разработали специализированное покрытие, благодаря которому на 30 и более процентов можно уменьшить вес летательных аппаратов. Созданная в ТГУ технология не имеет в России аналогов и позволит снизить расходы на запуск и эксплуатацию аэрокосмической техники.
    898
  • 26/03/2018

    Российские ученые создали чернила для печати «батареек» на одежде

    Химики из России создали особую краску из наночастиц, которой можно печатать своеобразные "электрогенераторы" прямо на одежде, вырабатывающие ток при хождении по улице и других действиях человека, передает пресс-служба Российского научного фонда.
    265
  • 26/08/2016

    Российские и немецкие ученые разрабатывают молекулярные переключатели для электроники

    ​Физики из Томского госуниверситета (ТГУ). а также их коллеги из Германии, работают над изучением новых свойств органики, наблюдаемых при взаимодействии органических молекул с металлом. Перспективное исследование, как отмечают его авторы, найдет применение в молекулярной электронике будущего.
    1119
  • 29/08/2016

    В Новосибирске будут производить шагающие экзоскелеты для инвалидов

    ​Заместитель генерального директора по инновационному развитию "Инновационного медико-технологического центра" (Новосибирского медтехнопарка) Анатолий Аронов на круглом столе в рамках форума "Новосибирск- город безграничных возможностей" рассказал, что будут производить резиденты второй очереди медицинского промышленного парка.
    1748
  • 30/03/2018

    Российские ученые разрабатывают методы защиты поверхности космических аппаратов

    Ученые Томского научного центра СО РАН (далее - ТНЦ СО РАН) и Института физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН (далее - ИФМ УрО РАН) ведут работы по созданию методов защиты поверхности космических аппаратов от повреждений, моделированию условий возникновения подобных чрезвычайных ситуаций на орбите и формированию нового перспективного класса слоистых материалов для авиа- и ракетостроения.
    251
  • 18/06/2018

    Сибирские ученые превратили сельхозотходы в уникальную наноцеллюлозу

    Сотрудники Института проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения Российской академии наук (ИПХЭТ СО РАН) разработали новый дешевый способ получить важный для промышленности материал – бактериальную наноцеллюлозу.
    128