Кубический нитрид бора — это синтетический сверхтвердый материал, который по твердости приближается к алмазу, но имеет более высокую теплостойкость. В нем соединены бор (43,6%) и азот (56,4%). На твердости сходства с алмазом не заканчиваются: кубический нитрид бора похож на него строением и параметрами, а также имеет широкий цветовой спектр — от белого (бесцветного) до черного.
Искать твердые материалы, нужные для создания сверхпрочных и одновременно острых режущих покрытий для инструментов, люди начали еще многие тысячелетия назад. Сначала они использовали камни, затем металлы, потом научились выплавлять сталь, которая долгое время оставалась главным оружейным и инструментальным материалом. Но в XVIII в. появилась новая идея — алмазное покрытие.
Роберт Венторф.
Источник: National Academy of Sciences (USA) / Memorial Tributes Volume 9 by the National Academy of Engineering / Wikipedia
В алмазе атомы углерода удерживаются в форме тетраэдра, которая чрезвычайно жесткая. В сочетании с тем, что углерод образует между атомами сильные связи, это и делает алмаз твердым. Однако при высоких термических нагрузках даже алмаз быстро изнашивается, а его кристаллическая решетка оказывается не так уж и прочна.
Поэтому ученые начали искать основу для создания более твердого материала, но более теплостойкого. В качестве его основы предлагались уголь, графит, осмий, диборид рения. В 1950-х гг. Роберт Венторф, научный сотрудник лаборатории корпоративных исследований и разработок компании General Electric, предложил использовать бор.
После серии экспериментов 12 февраля 1957 г. ему удалось получить кубический нитрид бора, материал, не встречающийся в природе. Он был твердым, как алмаз, но в то же время мог выдерживать очень большие температуры. Примечательно, что в этом же году был опубликован научно-фантастический роман Ивана Антоновича Ефремова «Туманность Андромеды», где боразон упоминается как материал, из которого состоит покрытие космических кораблей.
В 1969 г. компания General Electric зарегистрировала торговую марку «Боразон» для кристалла, полученного Венторфом. В нашей же стране боразон был впервые синтезирован в 1960 г. в Институте физики высоких давлений Академии наук СССР под руководством академика Леонида Федоровича Верещагина и получил название эльбор (Ленинградский боразон).
Материал подготовлен по открытым источникам.
Фото на превью и главной странице: Prostock-Studio / фотобанк iStock by Getty Images
Фото в тексте: National Academy of Sciences (USA) / Memorial Tributes Volume 9 by the National Academy of Engineering / Wikipedia
