En ny procedure for at opnå en billig, ultrahårdt materiale, der er modstandsdygtigt over for radioaktivitet

Forskere fra University of Sevilla ledet af professor Francisco Luis Cumbrera, sammen med kolleger fra University of Zaragoza og CSIC, har fundet en procedure til fremstilling af fase B ₆ C af borcarbid. Denne fase havde tidligere været teoretisk. Dette videnskabeligt-teknologiske fremskridt vil gøre det muligt at levere en billig, ultrabestandigt materiale til design af fly, biler og andre transportmidler. Ud over, B ₆ C er også ultra-resistent over for radioaktivitet.

BxC er en familie af keramiske materialer kendt som borcarbider. Det kanoniske medlem (i videnskabeligt sprog, støkiometrisk) er B ₄ C. Dette er en meget hård, sort fast stof, der forbliver stabilt ved meget høje temperaturer. Familien er stor, lige fra B. ₄ C til B. ₁₄ C. Afhængigt af andelen af ​​B (bor) og C (kulstof), dens fysiske egenskaber ændres. B ₆ C er medlem af fase B ₆ C, med seks boratomer til carbonatom, og blev i teorien antaget at være ultra-resistent. Indtil nu, en måde at producere det systematisk på var ikke fundet, ej heller hvordan man fordeler bor- og carbonatomer internt.

Forskerne lavede materialet ved hjælp af laserzone flydende, som består af fusion ved anvendelse af intens laserstråling og derefter hurtig størkning. Ideen blev foreslået af Bibi Malmal Moshtaghion, en forsker uddannet i Iran og Sevilla med en Juan de la Cierva kontrakt for at arbejde på universitetet i Zaragoza. Professor Cumbreras team anvendte røntgendiffraktionsteknikker til at karakterisere krystallografien af ​​de opnåede prøver og de defekter, der er til stede i dem, samt den mulige præferencerækkefølge af polykrystalkornene.

Senere, dens mekaniske egenskaber blev bestemt af begge hold. Fasen B ₆ C opnået på denne måde besidder en hårdhed på 52 GPa og et Young -modul på 600 GPa. Sammenlignet med, diamantens hårdhed er omkring 45 GPa, selvom den har et Young -modul på 1050 GPa. "Dette gør fase B ₆ C det hårdeste materiale i naturen efter diamant og den kubiske fase af bornitrid, "skriver forskerne.