A kerámia mátrix kompozitok (CMC) egy új típusú anyag, amely képes integrálni több anyag előnyeit. Gyakran használják sugárhajtóművekben, gázturbinákban és nikkel -szuperötvözet -szerszámokban, ezért a tudósok régóta kedvelték őket. Közülük az alumínium -oxid (Al2O3) és a wolfram -karbid (WC) egy nagyon érdekes kombináció. Az előbbi kemény és kémiailag semleges, az utóbbi pedig szuperkemény anyagként használható. Sajnos még senki sem készíthet kielégítő teljesítményű Al2O3-WCCMC-t.
A közelmúltban egy japán tudóscsoport, amelyet a Nagoya Egyetem tudósai vezettek, és együttműködött az NGK Spark Plug Co., Ltd. -vel. Az Al2O3-WC-CMC gyártása során kis mennyiségű cirkónium-dioxidot (ZrO2) adtak hozzá. , És végül előállított&"; szuper kemény &"; Al2O3-WC-CMC, 2 Gigapascal-nál nagyobb hajlítószilárdsággal. Ahogy a vezető kutatók, Dr. Nishi és Dr. Matsunaga elmondták:&"Ez a történelem legmagasabb szintje ezen a területen."
Amikor a kutatók atomi felbontású pásztázó transzmissziós elektronmikroszkópiát használtak szuperkemény ZrO2-fokozott Al2O3-WC-cmc szerkezetének tanulmányozására, azt találták, hogy a Zr-atomok az Al2O3 és a WC-lap közötti vékony rétegben helyezkednek el. Dr. Nishi és Dr. Matsunaga rámutatott, hogy „az Al2O3 és a WC közötti interfész általában gyenge pont a kompozit anyagok szerkezetében”. Később a kutatók a matematikai fizika területén egy sűrűségi funkcionális elméletnek nevezett technikát használtak a cirkónium -atom szimulálására. Eredményként azt találtuk, hogy ezek a cirkónium atomok az interfészrétegben fokozzák a CMC stabilitását.
Dr. Matsunaga a lehetséges alkalmazásait kommentálva elmondta: „Az általunk kifejlesztett anyag szuperkemény anyagként használható fémfeldolgozó berendezésekhez, a repülőgépekben és személygépkocsikban használt keményfém alkatrészek vágásához.” Valójában észrevették az NGK gyújtógyertya Co., Ltd. -t. A mérnökök elkezdték ezeket az anyagokat kereskedelmi vágószerszámokban használni.
