這是在世界上最硬的材料,但它可以不僅可以用來切割其他材料,但可以加工本身。
已經超過 600年前第一次鑽石被切斷,仍然使用同樣的技術轉化為精美的珠寶和寶石,後來變成無與倫比的工業工具。拉爾斯 Pastewka博士和教授邁克爾 Moseler在在德國弗賴堡 / IWM材料力學的弗勞恩霍夫研究所的團隊現在可以揭示為什麼它是可以加工鑽石的秘密。開發團隊公佈了其調查結果,目前網上發行的自然材料。這項工作代表摩擦學摩擦磨損的研究取得了重大進展。儘管行業具有十分重要的意義的摩擦學的科學基礎知識知之甚少。

在鑽石拋光材料去除機理
鑽石一直由工匠數百個使用鑄鐵輪轂,鑲嵌細鑽石顆粒外緣約 30米每秒的轉折點年地面。的聲音和感覺的一個高度優化的意義,使一個經驗豐富的鑽石磨床舉行恰到好處的角度實現平穩和表面拋光的毛坯鑽石。拉爾斯 Pastewka說,事實上,鑽石的反應定向已很長一段時間。物理現象被稱為各向異性。在金剛石晶格形成晶面的碳原子,其中一些更容易比別人攻,取決於鑽石的角度。
數百年來,研究人員一直在尋找一個合乎邏輯的方式解釋這個經驗現象,並有迄今未獲成功。同樣,沒有人能夠解釋為什麼它是可能的,在世界上最硬的材料可以加工。在弗賴堡的科學家們已經回答了這兩個問題的一個新開發的計算方法的幫助。
邁克爾 Moseler解釋方法通俗地說:»那一刻的鑽石是地面,它不再是一個鑽石 «由於的毛坯鑽石的鑽石顆粒的鑄造鐵輪,一個完全不同的之間的高速摩擦»。玻璃般的碳相«上創建寶石的表面在機械力的過程。這種材料的階段出現的速度,取決於對毛坯鑽石的晶體取向。 »這是在“各向異性,Moseler解釋。
鑽石表面上的新材料,增加了Moseler,然後 »剝落 «有兩種方式:鋒利的金剛石顆粒在車輪的效果深耕反复關閉微小的碳塵埃粒子表面的划痕 - 這將不鑽石原狀態,這實在是太難了,並在該債券的力量太大,有可能。第二,同樣重要的的通常impenetrably硬晶體表面上的撞擊是由於空氣中的氧(O)。 O 2的分子內的不穩定,長碳鏈,在表面形成玻璃相產生的大氣氣體二氧化碳 ,二氧化碳與碳原子(C)債券。
它是如何能夠確定何時和原子脫離晶體表面?我們顯得極為密切的債券之間的毛坯鑽石打破的表面原子的量子力學。我們有詳細的原子之間的力場分析«解釋說,拉斯Pastewka。
如果人們了解這些力量不夠好,可以精確地描述 - 與模型 - 如何製作和打破債券。這在車輪上的鑽石顆粒之間的摩擦表面和毛坯鑽石本身«成原子的動態調查的基礎上,增加了Pastewka。他和他的同事Moseler計算約 10,000鑽石原子的路徑,並遵循屏幕上。他們的計算回報:他們的模型能夠解釋在塵土飛揚的和長期的誤解金剛石砂輪的方法所涉及的所有進程。
新開發的模型不僅是在金剛石研究領域的一個里程碑:»這也證明,恰恰與現代材料模擬方法,從原子水平到宏觀物體摩擦磨損過程可謂“強調教授彼得Gumbsch研究所的主任。他認為這穿的許多問題,只是作為一個例子,行業需要的解答。將在未來解決這些問題,由弗勞恩霍夫 IWM內新成立的MicroTribology中心μTC的座右銘 »摩擦學可預見的«。
資料來源: http://www.fraunhofer.de/