日科学家研制金刚石-立方氮化硼键合新材料

磨料磨具 2019-01-11 02:09:38

       近日,日本科学家成功研制出金刚石和立方氮化硼(CBN)的原子键,这一成就为新型半导体材料的研发开辟了一条新的途径。
       金刚石是世界上最为坚硬的材料,但却因为能与铁发生反应而不能用于高温下钢材切割加工。立方氮化硼是硬度仅次于金刚石的超硬材料,高温下化学稳定性好,不和铁发生反应。

       如果能够将金刚石和CBN这两种晶体材料的优越性能结合起来研制出一种新型复合材料,那么将有望研发出新型加工刀具,用于含铁的硬质岩石和硬质工件的加工。此外,这两种半导体材料的键合还可用于新型半导体的研制。这些技术在之前尚属一片空白。
       而近日,日本东北大学的科研团队在期刊Nature Communications上发表了他们的金刚石-CBN键合研究成果。日本国家材料科学研究所和日本精细陶瓷研究中心利用超高分辨率扫描电镜对金刚石-CBN晶体材料的键合进行观察;并对其进行大量的理论计算验证。
       研究者发现,金刚石-CBN键合材料拥有一种规律性成形图案的结构。但奇怪的是,对于金刚石-CBN材料的边界层上所形成的一些晶格缺陷,只有对上面图案的不规则性进行分析时,才能计算出主要结构类型。
       研究团队打算下一步将深入研究金刚石-CBN键合材料的特性,希望能够掌握金刚石-CBN的晶体层上晶格缺陷的技术。


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