科学家预测一种具有独特性质的超硬材料

▲WB5(5下标，五硼化钨)为新型富硼相，其硬度和断裂韧性优于现有材料Pobedit。

网站ScienceBlog于6月17日载文称，俄罗斯和中国科学家在《物理化学快报》中报道了一种新型的超硬性材料WB5(5下标，五硼化钨)。该材料不仅可以在常压条件下制备，其关键参数（硬度和断裂韧性）还比广泛使用的“Pobedit（一种散布着人造钻石的硬质碳化钨-钴复合材料）”更为优越。WB5(5下标，五硼化钨)在钻井、机械加工和国防等领域有良好的应用前景。

钻石是已知最坚硬的材料，但其成本很高。因此，钻石的“竞争对手”——Pobedit，在过去的80多年中一直备受青睐。Pobedit源于俄语单词“Pobeta”，代表着胜利的意思。它于20世纪30年代被开发出来，在二战中主要用于制造反坦克炮弹。Pobedit用于钻机设备（钻头）制造，也已有数十年历史。

制造更高硬度的材料需要高压合成条件，而其断裂韧性往往较低。这成为困扰材料学家的难题。在阿特姆•奥加诺夫教授（Professor Artem Oganov）领导下，一支来自斯科尔科沃科学技术研究所（Skoltech）的研究团队利用他们的USPEX进化算法，预测了一种新材料WB5(5下标，五硼化钨)。该材料可以在常压条件下合成，其硬度（高50%）和断裂韧性（低20%）比Pobedit更为优异。WB5(5下标，五硼化钨)的研究依托于俄罗斯天然气公司（Gazprom Neft）的大型项目。该项目旨在为钻井设备研发新型材料。阿特姆•奥加诺夫教授说：“在发现WB5(5下标，五硼化钨)之前，我们已经在电脑中进行了大量演算，试图找出稳定的化合物，并计算其性质。尽管这些化合物都很有趣，但它们均无法撼动Pobedit的地位。某些时候，我们甚至开始绝望了。万幸的是，WB5(5下标，五硼化钨)的发现让我们重获希望。”论文第一作者亚历山大•科瓦什宁博士（Alexander Kvashnin）说：“钨-硼化合物一直是理论、实验研究的热门主题之一。令人惊讶的是，WB5(5下标，五硼化钨)直到现在才被发现。”

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 编译：雷鑫宇 审稿：alone  编辑：张梦

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