![]()
Ученые из Сколтеха и Томского политехнического университета предложили эффективный и экономичный метод синтеза сверхтвердого материала — пентаборида вольфрама. Он может применяться в различных отраслях промышленности, в том числе в технологиях бурения. Статья с описанием результатов исследования опубликована в журнале Inorganic Chemistry. Бориды вольфрама не случайно привлекли внимание ученых: по твердости, термостойкости, низкой теплопроводности и другим механическим свойствам эти соединения значительно превосходят другие материалы, не имевшие аналогов по этим характеристикам на протяжении почти ста лет. Существующие сегодня методы синтеза борида вольфрама требуют использования вакуума или инертной атмосферы и высокого давления, что ведет к увеличению производственных затрат и ограничивает возможности как по масштабированию метода, так и по организации самого производства. «Высший борид вольфрама WB5−x обладает чрезвычайно высокой износостойкостью, и мы пытались найти эффективный метод, позволяющий синтезировать этот материал в больших объемах, — рассказывает один из авторов статьи, старший преподаватель Проектного центра по энергопереходу и ESG Сколтеха Александр Квашнин. — Мы не только потратили на эту работу много времени и сил, но и столкнулись с немалыми трудностями при определении отдельных фаз вещества в синтезированных образцах. Большой подмогой для нас стали вычислительные методы, используя которые мы смогли досконально исследовать условия синтеза и структуру полученного материала. В результате нам удалось получить двухфазный образец, содержащий соединения WB2 и WB5−x».
Исследование проводилось с использованием специально разработанной экспериментальной системы, основу которой составляют графитовый анод (стержень) и графитовый катод в форме тигля. Исходную смесь вольфрама и бора уплотняли и помещали на дно катода. Между анодом и катодом поджигали электродуговой разряд в открытой воздушной среде. При этом кислород воздуха окислял углерод, образуя автономную газовую среду в полости тигля; температура за счет горения дуги поднималась, и происходил синтез различных фаз боридов вольфрама — в зависимости от соотношения исходных компонентов и режимов плазменной обработки. Отсутствие необходимости в использовании вакуумного оборудования — главное преимущество разработанного метода, который в перспективе можно будет внедрять на крупносерийном производстве.
Разработанный безвакуумный метод — первый шаг на пути создания недорогой и контролируемой технологии синтеза сверхтвердого борида вольфрама WB5−x с превосходными механическими свойствами в больших объёмах для широкого спектра промышленных применений. По мнению ученых, синтезированный борид вольфрама также можно будет использовать для отбора углекислого газа из промышленных выбросов и производства «голубого» водорода. Основное преимущество борида вольфрама WB5−x как катализатора — возможность его повторного использования в экспериментальной системе. 11.05.2022 |
Высокие технологии
![]() | Только и света в окошке, что один фотон |
Исследователи разработали новый детектор, кото... |
![]() | Мягкая сила. Новые мягкие роботы станут более под... |
Одним из достоинств мягких автономных роб... |
![]() | Прозрачный, что ли? Ученые усовершенствовали элек... |
Ученые из Токийского столичного университ... |
![]() | Ученые выяснили, как меняется ионная емкость глин... |
Изучение взаимодействия между структурой молек... |
![]() | Как подавить теплопроводность (не про Северные по... |
Группа исследователей недавно раскрыла новый м... |
![]() | Допрыгались! Ученые случайно открыли материал, ко... |
Инженеры из Университета Колорадо в ... |
![]() | Ученые создали гибридную магнито-оптомеханическую... |
Исследовательская группа под руководством... |
![]() | Разработан перспективный метод управления терагер... |
Обычно исследования активных метаповерхностей ... |
![]() | Не пустой звук |
Управлять физическими предметами на расст... |
![]() | Найден способ генерировать магнитные поля в диэле... |
Ученые Томского политехнического университета ... |
![]() | Российские ученые предложили эффективный метод си... |
Ученые из Сколтеха и Томского полите... |
![]() | Российские инженеры сконструировали первый россий... |
Инженеры Томского политехнического университет... |
![]() | В России создали аналог импортных навигационных с... |
Аналог импортных навигационных систем разработ... |
![]() | Химики СПбГУ придумали греющийся термос для прове... |
Ученые Санкт-Петербургского университета совме... |
![]() | Эко-робот Umoz обожает влажность и не любит солне... |
Разработку необычных роботов-компаньонов продо |
![]() | Российские ученые разработали высокопрочные матер... |
Исследователи Томского политехнического универ... |
![]() | Ученые разработали принципиально новый тип безлин... |
Ученые Томского политехнического университета ... |
![]() | Российские ученые научились управлять частотой сп... |
Ученые Томского политехнического университета ... |
![]() | Российские ученые разработали хромовые покрытия д... |
Ученые Томского политехнического университета ... |
![]() | Робособака поможет бороться с самозахватом городс... |
В распоряжении специалистов Госинспекции по&nb... |
![]() | На форуме Nobel Vision спрогнозируют технологичес... |
Форум Nobel Vision. Open Innovations 2.0 пройд... |
![]() | В Московском Политехе разработали первый отечеств... |
Устройство можно использовать в стоматоло... |
![]() | Промышленные роботы приходят в Новосибирск |
16 ноября на базе Новосибирского государс... |
![]() | Разработан «симулятор пальца» для оценки безопасн... |
Корпорации разработали технологию оценки безоп... |
![]() | Разработана целая технология для выявления горьки... |
Наверняка каждому хоть раз попадалась мин... |
![]() | Ученые открыли такие свойства спирта, о которых н... |
Ученые Сколтеха вместе с коллегами из&nbs... |
![]() | Химики предложили новый способ нанесения электроп... |
Ученые РХТУ им. Д.И. Менделеева вместе с ... |
![]() | Прорыв с коллоидными "шахматами" поможет в медици... |
Коллоидные частицы становятся все более з... |
![]() | Прочнее стали. Этот несгибаемый углепластик |
В современном мире в машиностроении, авиа... |
![]() | Ученые создали человека-паука, бросившего вызов г... |
Специальные вакуумные присоски уже позвол |