Сверхтвёрдые материа́лы — группа веществ, обладающих высочайшей твердостью, к которой относят материалы, твёрдость и износоустойчивость которых превышает твёрдость и износоустойчивость твёрдых сплавов на основе карбида вольфрама и карбида титана с кобальтовой и никель - молибденовой связкой. Микротвердость таких материалов более 35 ГПа при измерении методом Виккерса с помощью алмазной четырехгранной пирамиды, то есть больше чем у нитрида бора .

Алмаз является самым твердым из известных на сегодняшний день минералов, его микротвердость находится в диапазоне от 60 до 150 ГПа, что в 4—5 раз превышает твердость корунда и твердых сплавов и в 2 раза — карбида бора. Стоит учесть, что предел прочности при изгибе у алмазов около 30 кгс/мм ² (294 МПа) .

Существуют ультратвёрдые материалы с твёрдостью выше, чем у алмаза. К таким материалам относятся фуллериты с показателем твердости от 150 до 300 ГПа , которые состоят из фуллеренов .

Китайские ученые создали сверхпрочное стекло , экспериментируя с разными структурами атомов углерода, в том числе и с фуллеренами. Подвергая углеродные соединения с фуллереновой структурой атомов давлением в 25 ГПа, а затем нагревая их до температуры 1000 — 1200 °C, исследователи из университета Яньшань создали самое прочное аморфное вещество, которое обладает твердостью 113 ГПа при его измерении по методу Виккерса . В тестах применялись три вида материалов, которых наименовали AM-I, AM-II и AM-III. Измеренная твердость AM-III составляла от 110 до 116 ГПа.

В Соединенных Штатах изобрели сплав титана с золотом для изготовления медицинских имплантатов, которые вчетверо прочнее чистого титана, применяемого в протезировании .

Широко применяемые сверхтвердые материалы: электрокорунд , победит , оксид циркония , карбид кремния , карбид бора , боразон , диборид рения , алмаз . Сверхтвёрдые материалы часто применяются в качестве материалов для абразивной обработки .

В последние годы пристальное внимание современной промышленности направлено к изысканию новых типов сверхтвёрдых материалов и ассимиляции (слияния) таких материалов, как нитрид углерода , нитрид кремния , сплав бор-углерод-кремний , сплав карбид титана - , а также сплавы боридов и карбидов подгруппы титана с карбидами и боридами лантаноидов.

Примечания

Это заготовка статьи по физике . Помогите Википедии, дополнив её.