俄羅斯研制出硬度不亞于金剛石復(fù)合材料

    據(jù)俄羅斯《科學(xué)信息》社報(bào)道，莫斯科鋼與合金研究所已成功合成出一種特殊的準(zhǔn)單晶物質(zhì)，在該物質(zhì)中，3種金屬原子的排列雖不像普通單晶那樣具有相同的晶格，但仍具有嚴(yán)格的順序，呈現(xiàn)出幾何排列。研究發(fā)現(xiàn)，在該準(zhǔn)單晶物質(zhì)基礎(chǔ)上制成的復(fù)合材料具有一系列獨(dú)特的性能，有著廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景。   
   
　　科研人員在解釋該科研成果時(shí)指出，準(zhǔn)單晶幾乎是一個(gè)新的物理概念。20年前，在解釋鋁、錳原子合成的特殊材料的倫琴射線照片時(shí)提出了這一概念。在這張倫琴射線照片上能清楚的觀察到鋁原子和錳原子嚴(yán)格有序的排列。但用經(jīng)典的晶體學(xué)原理卻不能解釋這種現(xiàn)象，因?yàn)槠胀▎尉Р牧现薪�止原子如此排列�?nbsp;

　　科研人員研究發(fā)現(xiàn)，在由鐵、銅、鋁三種原子合成的準(zhǔn)單晶材料中，原子的排列很特殊。普通單晶物質(zhì)是由相同的原子形成的晶格組成的，就像一堵墻由同樣的磚組成一樣。而在這種準(zhǔn)單晶物質(zhì)中雖然原子的排列有著嚴(yán)格的順序，但沒有普通單晶材料中到處相同的晶格。它們中原子的排列是一種幾何序列：有類似晶格的排列，但沒有晶格的排列重復(fù)性，晶格之間的距離永遠(yuǎn)在增大。 

　　科研人員在解釋合成鐵、銅、鋁三種原子準(zhǔn)單晶材料的方法時(shí)指出，他們使用的方法稱之為機(jī)械—化學(xué)合成法，既簡(jiǎn)單傳統(tǒng)，也很經(jīng)濟(jì)。在合成過程中，科研人員使用了一些特殊的物理方法，即在一特殊的裝置內(nèi)用重球?qū)υ�材料進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的沖撞和打擊，直到原材料加工到原子水平，同時(shí)為了保持材料的特性，還在高溫下對(duì)粉末進(jìn)行了燒結(jié)。 

　　在研究準(zhǔn)單晶材料的性質(zhì)時(shí)科研人員發(fā)現(xiàn)，在橡膠和聚合物底基上用這種準(zhǔn)單晶物質(zhì)制成的復(fù)合材料具有獨(dú)特的性質(zhì)，既有金屬的性質(zhì)，也具有陶瓷的特性。它們像金剛石一樣堅(jiān)硬，摩擦系數(shù)比任何金屬都要小，比超滑氟層材料稍大一點(diǎn)，化學(xué)穩(wěn)定性和耐摩性很高。有關(guān)專家指出，這種性能獨(dú)特的準(zhǔn)單晶材料將在工業(yè)應(yīng)用上有著廣泛的前景，比如，可以作各種橡膠和塑料密封塞的填充物。 

　　據(jù)悉，俄科研人員利用機(jī)械－化學(xué)合成法已研制出2種準(zhǔn)單晶材料：一種是鐵—銅—鋁；另一種是鉻—銅—鋁。該科研項(xiàng)目已獲得了俄羅斯基礎(chǔ)研究基金的資助。

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