Исследователи в области материаловедения из Университета Дьюка и Калифорнийского университета Сан-Диего обнаружили новый класс карбидов. Материал, судя по первичным исследованиям, является самым твёрдым из всех существующих материалов. К тому же обладает высокими параметрами по температуре плавления. Новые материалы, изготовленные на основе недорогих металлов, совсем скоро обещают найти применение в самых разных отраслях промышленности, начиная от машиностроения и оборудования, до аэрокосмической отрасли.
Подробнее о самом сильном материале
Карбид традиционно представляет соединение, включающее углерод и другие элементы. При соединении с металлом, например титаном или вольфрамом, полученный материал приобретает чрезвычайно высокую степень твёрдости и трудно поддаётся плавлению. Эти свойства делают карбиды идеальными для применений, когда требуется, к примеру, покрытие поверхности режущих инструментов или частей космического аппарата.
Существует также некоторое количество сложных карбидов, содержащих три или более элементов. Но такой вид обычно не встретить вне лабораторных условий, в промышленных условиях. Такая ситуация обусловлена трудностями определения комбинаций, образующих устойчивые структуры, не говоря уже о желаемых свойствах.
Теперь группа исследователей-материаловедов Университета Дьюка и Калифорнийского университета Сан-Диего объявила об открытии нового класса карбидов, структура которых одновременно объединяет углерод и пять различных металлических элементов. Результаты эксперимента публикует журнал «Nature Communications».
После достижения стабильности от хаотической смеси атомов, а не упорядочиванием атомной структуры, эти материалы были просчитаны и экспериментально исследованы в лаборатории Университета Дьюка, после чего успешно синтезированы в лаборатории Калифорнийского университета Сан-Диего.
Полученные материалы сложнее и легче по сравнению с текущими карбидами. Образцы отличают очень высокие температуры плавления и что примечательно, для изготовления материалов требуются относительно дешевые смеси. Подобное сочетание обещает сделать продукт очень полезным для широкого круга отраслей.
Предварительные результаты требуют подтверждения
Однако пока что учёные не могут подтвердить точность заявленных свойств, потому что полноценный тест полученных образцов не проводился. Но специалисты планируют в ближайшие два-три месяца провести такую работу и на 99% уверены, что предварительно выдвинутые характеристики полностью подтвердятся.
Всё-таки не просто так используются инновационные подходы к моделированию первых принципов в сочетании с современными инструментами синтеза. Эти методы обеспечивают интегрированную методологию «замкнутого цикла», необходимую для изучения новых структур.
