Çinli araştırmacılardan oluşan bir ekip, iç yapısını güçlendirmek ve darbelere maruz kaldığında çatlamayı sınırlamak için karbon nanotüpler kullanarak, monokristal elmasa göre yaklaşık beş kat daha yüksek kırılma direncine sahip, sertlik seviyesini koruyan bir elmas kompozit malzeme geliştirdi.
Bilimsel İnovasyonun Detayları
Salı günü teknoloji haberleri sitesi BGR'de yayınlanan bir rapora göre, inovasyon Çin Bilimler Akademisi Fizik Enstitüsü ve Beihang Üniversitesi'nden araştırmacılar tarafından gerçekleştirildi ve sonuçlar geçen Temmuz ayında Nature Synthesis bilimsel dergisinde yayımlandı. Teknolojinin, kırılma direncini artırmak için karbon nanotüpleri elmas tozuyla birleştirerek birbirine bağlı bir ağ oluşturduğuna dikkat çekildi.
Araştırmacılar, üretim sürecinin elmas tanecikleri arasındaki boşlukları çok duvarlı karbon nanotüplerle doldurmak ve ardından karışımı yaklaşık 2000 santigrat derece sıcaklık ve 15 gigapaskala kadar basınca maruz bırakmak olduğunu açıkladı; bu işlem bileşenlerin bağlanmasına ve daha bütünlüklü bir üç boyutlu yapının oluşmasına yardımcı oluyor.
Test Sonuçları ve Karşılaştırmalar
Testler, yeni malzemenin monokristal elmasın sertlik aralığında yaklaşık 91.6 gigapaskal sertlik kaydettiğini, ancak kırılma direncinin 31.9 megapaskal ortalamaya ulaştığını ve ekibin test ettiği bir tungsten alaşımının yaklaşık 25.6 megapaskal olduğunu gösterdi.
Karbon nanotüpler, çatıkların malzeme içinde yayılmasını, yolunu değiştirerek ve her iki tarafı da bağlı tutarak sınırlıyor; bu durum, çatık uzamasından kaynaklanan enerjinin emilmesine ve kırılmaya karşı direncin artmasına yardımcı oluyor.
Gelecekteki Endüstriyel Uygulamalar
Araştırmacılar, yeni malzemenin aşırı sert araçlar ve darbelere dayanıklı malzemelerin üretiminde kullanılabileceğini, yüksek sertlik ve kırılma direncinin bir arada gerektiği endüstriyel uygulamalar için kapı araladığını belirtti.
Elmas, bilinen en sert doğal malzemelerden biri olarak kabul edilir, ancak sertliği yüksek kırılma direnci anlamına gelmez; sertlik bir malzemenin çizilmeye karşı direncini ölçerken, tokluk darbelere dayanma ve çatlamayı ve kırılmayı önleme yeteneğini ölçer.
Kaynak: Suriye Arap Haber Ajansı (SANA)
Yorumlar (0)