钻石是人类已知的最坚硬的物质吗?

一篇关于有比钻石更硬的材料的评论欧洲杯足球竞彩

“钻石不再是最坚硬的材料了”。1999年8月2日至6日在捷克布拉格举行的等离子体化学国际研讨会上,慕尼黑工业大学的Stan Veprek教授首次提出了这一非凡的观点。

在这次会议上,Veprek教授发表了令人震惊的声明:“我们报告了首次制备的维克斯微脊相当于甚至高于钻石的材料。”

他所指的硬材料是纳米复合涂层。这些涂层沉积在较软的材料上,如钢,目的是提高工程和工业应用的性能,如切削刀具的钻头。

硬质涂层通常应用在较软的基材上,但纳米复合涂层的特殊之处在于,通过使涂层的晶粒尺寸非常小,并添加非常少量的氮化硅来将颗粒粘合在一起,与传统涂层相比,这种涂层的硬度可大大提高。

在他最初的工作中,Veprek教授声称已经测量了几种涂层的维氏硬度,结果从91 GPa到138 GPa不等。相比之下,一般认为金刚石的硬度约为100 GPa。由工业和研究过程制成的最坚硬的涂层通常被认为是60 GPa的数列,因此,对于Veprek教授的结果的准确性存在相当大的怀疑也就不足为奇了。

这些问题之所以出现,是因为到目前为止,这些结果还没有被任何其他研究小组重复过。由于长期储存,原始样品的硬度明显下降,这进一步加剧了问题,因此不再可能进行独立测试。此外,似乎从1999年以来,Veprek教授和他的同事没有提供更多的样品显示这些非凡的硬度值,尽管他多次受邀出席国际公认的会议和相关主题。

测定材料和涂层硬度的方法已被广泛接受。欧洲杯足球竞彩它们涉及的面积的直接测量样品表面残留的印象在锥体硬度计压头,或检测方法的渗透深度硬度计压头测量标本和接触面积计算出已知的硬度计压头的几何形状。在他的原著中,Veprek教授使用了这两种技术。

2005年,Veprek教授和他的同事在分析仪器数据时犯了重大错误。此外,他们开创性工作中发布的支持SEM图像被错误地发送给了出版商。从那时起,Veprek教授的团队发表了许多论文,支持这项基于理论和有限元分析的原创工作。

典型的超硬纳米复合薄膜的AFM图像,显示了金刚石锥体压痕在表面留下的残余压痕。用纳米压头测量渗透深度可以用来计算涂层的硬度。(费斯克里普斯实验室有限公司)

最近,一个国际认可的专家小组对后一项工作进行了审查,得出的许多结论都无法得到支持。例如,最近发现的一些问题是:

  • Veprek教授使用了工程学课本中的赫兹方程,其中包含了不恰当的边界条件,
  • 采用不一致的弹性模量值来计算有限元模型中夹杂物的屈服强度,
  • Veprek教授用了一个不一致的硬度定义来比较他的有限元结果和实验得到的结果。

综合综述总结通过检查最新的理论模型和正确分析先前发表的数据。我们发现,Veprek教授的原始镀层的硬度似乎在50至60 GPa之间,而这种材料的硬度上限可能在70 GPa之间。

编辑笔记

以上详细的综述已被接受发表在《哲学杂志》上,并将在ICMCTF2012年4月在圣地亚哥举行的会议。

Tony Fischer-Cripps博士将代表他的合著者S.J. Bull教授和N. Schwarzer博士发表演讲。,细节如下:

《纳米复合涂层超硬度要求述评》
A.C.费舍尔-克里普斯*,费舍尔-克里普斯实验室有限公司,澳大利亚(电子邮件保护)

S. J. Bull,纽卡斯尔大学化学工程与先进材料学院,欧洲杯足球竞彩
梅茨宫,英国泰恩河畔的纽卡斯尔。
(电子邮件保护)

N. Schwarzer,萨克森表面力学研究所SIO, 18569 Ummanz / Rügen,
德国
(电子邮件保护)

Veprek教授计划在会议上对这些问题进行反驳陈述,目前的陈述细节如下:

超、超硬纳米复合材料的制备与表征
美国Veprek ((电子邮件保护)), M. Veprek-Heijman,慕尼黑工业大学,德国
A.S.氩气,麻省理工学院

摘要
在我们的报告的第一部分,我们将找出费舍尔-克里普斯报告中几个严重的不一致和方法论错误,目前我们可以从他主页上的新闻稿和我们可以得到的手稿[1]中找到这些错误。

我们将进一步证明,在我们早期论文中报道的nc-TiN/a- si3n4 /TiSi2的硬度约为80至100 GPa(见[2]综述)是由我们的压痕测量以及剩余压痕的扫描电子显微图所支持的。

我们将进一步简要概述这些独特材料制备的再现性问题。欧洲杯足球竞彩

然而,我们演讲的重点将是未来的方法,以确保在专用实验室设备以及大型工业涂层设备中可重复制备nc-TiN/a-Si3N4和相关纳米复合材料,以确保实现高硬度、高抗脆断裂能力。2020欧洲杯下注官网高的热稳定性和抗氧化性。

[1]www.ibisonline.com.au IBIS_News / PressReleaseAug11.pdf
[1b] A.C. fisher - cripps等人,已提交,参考文献[1a]
[2] S. Veprek et al., Thin Solid Films 476 (2006

有关详情,请浏览网上网页;

http://www2.avs.org/conferences/ICMCTF/pdfs/abstracts.pdf81年,94页

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    Fischer-Cripps实验室。(2019年3月18日)。钻石是人类已知的最坚硬的物质吗?AZoM。于2021年10月04日从//www.wireless-io.com/news.aspx?newsID=31759检索。

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    Fischer-Cripps实验室。“钻石是人类所知的最坚硬的物质吗?”AZoM.2021年10月04。< //www.wireless-io.com/news.aspx?newsID=31759 >。

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    Fischer-Cripps实验室。“钻石是人类所知的最坚硬的物质吗?”AZoM。//www.wireless-io.com/news.aspx?newsID=31759。(2021年10月4日生效)。

  • 哈佛大学

    Fischer-Cripps实验室。2019。钻石是人类已知的最坚硬的物质吗?.viewed september 21, //www.wireless-io.com/news.aspx?newsID=31759。

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