सिरेमिक मैट्रिक्स कंपोजिट (सीएमसी) एक नई प्रकार की सामग्री है जो कई सामग्रियों के लाभों को एकीकृत कर सकती है। वे अक्सर जेट इंजन, गैस टर्बाइन और निकल सुपरलॉय टूल्स में उपयोग किए जाते हैं, इसलिए उन्हें लंबे समय से वैज्ञानिकों द्वारा पसंद किया गया है। उनमें से, एल्यूमीनियम ऑक्साइड (Al2O3) और टंगस्टन कार्बाइड (WC) बहुत ही रोचक संयोजनों की एक जोड़ी है। पूर्व कठोर और रासायनिक रूप से निष्क्रिय है, और बाद वाले को सुपरहार्ड सामग्री के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। दुर्भाग्य से, किसी के पास अभी तक संतोषजनक प्रदर्शन के साथ Al2O3-WCCMC तैयार नहीं किया जा सकता है।
हाल ही में, जापान के वैज्ञानिकों की एक टीम ने नागोया विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों के नेतृत्व में और एनजीके स्पार्क प्लग कंपनी लिमिटेड के सहयोग से एक अध्ययन किया। उन्होंने Al2O3-WC-CMC के निर्माण की प्रक्रिया में ज़िरकोनियम डाइऑक्साइड (ZrO2) की एक छोटी मात्रा को जोड़ा। , और अंत में [जीजी] quot;सुपर हार्ड [जीजी] उद्धरण का निर्माण किया; 2 गीगापास्कल से अधिक झुकने वाली ताकत के साथ Al2O3-WC-CMC। जैसा कि प्रमुख शोधकर्ता डॉ. निशि और डॉ. मत्सुनागा ने कहा: [जीजी] quot;यह इस क्षेत्र में इतिहास का उच्चतम स्तर है। [जीजी] उद्धरण;
जब शोधकर्ताओं ने इसके सुपरहार्ड ZrO2-एन्हांस्ड Al2O3-WC-cmc की संरचना का अध्ययन करने के लिए परमाणु-संकल्पित स्कैनिंग ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग किया, तो उन्होंने पाया कि Zr परमाणु Al2O3 और WC शीट के बीच पतली परत में स्थित हैं। डॉ. निशि और डॉ. मात्सुनागा ने बताया कि "Al2O3 और WC के बीच का इंटरफ़ेस आम तौर पर मिश्रित सामग्री की संरचना में एक कमजोर बिंदु है।" बाद में, शोधकर्ताओं ने ज़िरकोनियम परमाणु का अनुकरण करने के लिए गणितीय भौतिकी के क्षेत्र में एक तकनीक का उपयोग किया जिसे घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत कहा जाता है। प्रभाव, यह पाया गया है कि इंटरफ़ेस परत में ये ज़िरकोनियम परमाणु सीएमसी की स्थिरता को बढ़ाते हैं।
इसके संभावित अनुप्रयोगों पर टिप्पणी करते हुए, डॉ। मात्सुनागा ने कहा: "हमने जो सामग्री विकसित की है, उसका उपयोग धातु प्रसंस्करण उपकरण के लिए एक सुपरहार्ड सामग्री के रूप में किया जा सकता है, जो हवाई जहाज और ऑटोमोबाइल में उपयोग किए जाने वाले कठोर धातु भागों को काटता है।" वास्तव में, उन्होंने देखा कि एनजीके स्पार्क प्लग कं, लिमिटेड इंजीनियरों ने इन सामग्रियों का उपयोग वाणिज्यिक काटने के उपकरण में करना शुरू कर दिया है।
