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塞维利亚大学研究人员描述了一个用于获得一种廉价,超硬且抗放射性材料的新方法

碳化硼被用于飞机,火车和汽车的设计

Peer-Reviewed Publication

University of Seville

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Credit: Universidad de Sevilla

塞维利亚大学的研究人员在弗朗西斯科�路易斯�库姆布雷拉教授的带领下,与萨拉戈萨大学和高等科学研究理事会(CSIC)的同事一起,找到了制备碳化硼B6C相的方法。在此之前,这个相只是在理论上被描述过,但它的制备和特性描述却是一个尚待完成的任务。这一项科学技术上的进步为飞机、火车、汽车和其他交通工具的设计提供了一种廉价而耐用的材料。此外,B6C还具有超强的抗放射性能力。

BxC是一类被称为�碳化硼�的陶瓷材料。其�官方的�或者说属于正典的(用科学语言来说是化学计量的)成员是B4C。它们是非常坚硬的黑色固体,在非常高的温度下也很稳定。碳化硼有一个很宽的均相区,从B4C到 B14C。根据B(硼)与C(碳)的比例,其物理性质会发生变化。B6C是碳化硼家族(B6C相)的成员,每一个碳具有6个硼原子。在此之前在理论上被发现它很耐久, 但还没有发现如何系统地制备它,也不清楚硼原子和碳原子如何在其内部分布。

该材料是使用激光浮区技术制造的,该技术包括通过施加强烈的激光辐射和随后的快速凝固使其融合。这个想法是由Bibi Malmal Moshtaghion提出的,她是在伊朗和塞维利亚受过培训的研究员。她签订了胡安�德拉切尔瓦并入合同,并因此在萨拉戈萨大学工作。库姆布雷拉教授的团队通过X射线衍射技术对获得的样品的晶体学和存在的缺陷以及多结晶体可能的优先排列进行了表征。随后,两个团队确定了它的机械性能。由此获得的B6C相具有52GPa的硬度和600GPa的杨氏模量。相比之下,钻石的硬度约为45 GPa,而杨氏模量为1050 GPa。�这使得B6C相和立方氮化硼一起,成为钻石之后自然界最硬的物质。�研究人员们指出。

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