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美国科研人员研发出推导材料硬度的有效方法

文章来源:中国航空工业信息网   发布时间:2020-12-24 08:18:19   点击量:0

日前,《先进材料》杂志刊发的一篇休斯顿大学(University of Houston)和曼哈顿学院(Manhattan College)等单位的研究报告称,已找到一种准确预测新材料硬度的有效方法,该项研究成果对超硬材料的发展具有很重要的意义。

超硬材料是指硬度值超过400亿帕的材料,在能源和航空航天产业中有着广泛的应用。超硬材料面临的一个很大难题是,要通过在钻石上进行反复实验才能获取材料硬度的真实数据。

研究报告的作者之一、俄勒冈州立大学的化学副教授Jakoah Brgoch说:“造价昂贵的人造钻石在制造业中被普遍采用,主要是由于新材料硬度的识别难度太大。”

材料硬度识别的挑战来自于载荷依赖——即材料本身的硬度,会随着其所承受的压力变化而变化,这使硬度测试过程变得极为复杂。

《先进材料》杂志发表的这篇研究报告很好地解决了载荷依赖问题。它通过分析材料的化学成分来推导载荷依赖的变化,目前,研究人员已运用该方法推算出10种硼碳化合物的硬度数据,结果证明这种方法的准确性可以达到97%。

研究人员通过查阅几百篇关于材料的学术论文,找到了560种不同化学物质的基础数据,从而建立起用于材料硬度推导的数据库。