Сверхтвердые материалы
- Состав
Технология создания и производства сверхтвердых материалов на основе фуллеренов включает следующие основные направления:
- синтез исходных фуллеренов;
- разработка аппаратов для создания высоких гидростатических давлений и прессовое оборудование;
- определение условий синтеза сверхтвердых и ультратвердых материалов и их оптимизация;
- исследование физико-механических и химических свойств синтезируемых материалов в зависимости от условия получения;
- установление эксплуатационных характеристик новых материалов и областей их эффективного применения;
- организация опытно-промышленного и серийного производства сверхтвердых и ультратвердых материалов из фуллеренов.
- Назначение, основные функциональные показатели
Разработка технологии синтеза материалов на основе фуллеренов позволит создать новый класс углеродных материалов ультравысокой твердости.
Она обеспечивает получение углеродных материалов с твердостью более высокой, чем у природного алмаза; использование оборудования, применяемого в настоящее время для производства известных сверхтвердых материалов (синтетических алмазов и кубического нитрида бора). При этом имеется реальная возможность обеспечения исходными фуллеренами и организации массового производства сверхтвердых и ультратвердых материалов на основе фуллеренов.
- Область применения
Перспективными областями применения новых материалов являются:
- изготовление инструментов для обрабатывающей промышленности и буровой техники;
- создание лезвийных инструментов для металлообработки;
- использование в качестве конструкционных материалов, в том числе для изделий ракетно-космической техники;
- применение в микроэлектронике сверхтвердых образцов, обладающих полупроводниковыми свойствами и низкой теплоемкостью.
- Основания для выбора
Предлагаемая технология позволяет осуществить прорыв в области создания высокотвердых материалов, в том числе с твердостью, превосходящей известные в настоящее время природные и синтетические материалы.
В результате будет оказано прогрессивное воздействие на другие технологии, особенно в обрабатывающих и добывающих отраслях промышленности. Экономический эффект использования новых сверхтвердых материалов очень высок, особенно с учетом международного приоритета России в данной области.
- Состояние и тенденция развития
Проводимые в России в настоящее время исследования опережают уровень результатов, полученных в ведущих научных центрах мира. Для развития технологии создания и производства сверхтвердых материалов на основе фуллеренов в стране имеется необходимое ресурсное обеспечение. Кооперация с зарубежными научными центрами проведение НИОКР в этой области.
В 1995 г. получены и исследованы первые партии новых сверхтвердых и ультратвердых материалов на основе фуллеренов, из них уже изготовлены прототипы промышленных изделий - иглы, двухслойные пластины, индентеры.
В будущем, при соответствующей поддержке со стороны государства, имеющиеся научные заделы позволят развернуть серийное производство сверхтвердых и ультратвердых материалов на основе фуллеренов.
|