科學家設計出超硬新材料
圖注：加州大學洛杉磯分校科學家制造出“超硬材料”二硼化錸。圖中展示的是二硼化錸的粉未形態。這些粉未是通過加熱熔爐中的元素煉制而成，其程序與電弧熔化煉丹法類似。　　據報道，超硬材料的用途非常廣泛，無論是鉆探石油和修公路用的鉆頭，還是精密儀器和手表表面的抗摩涂層，都需要使用超硬材料。加州大學洛杉磯分校科學家開發出一種制造超硬材料的新方法，他們制造的超硬材料具有的耐摩性和抗裂性。他們的發現已經刊登在4月20日出版的《科學雜志》上。　　這項研究的合著者查德·B·凱恩是加州大學洛杉磯分校無機化學、材料科學和工程學教授。他認為，金剛石之所以是世界上硬的材料，是因為金剛石的碳原子間具有極短的共價鍵。實事上，世界上所用的大多數金剛石都是人工合成的，而且價格非常昂貴。金剛石粉未可用于制造石油鉆頭、筑路機和挖山洞用的挖穴機。然而，金剛石不能用于切割鋼鐵，因為切割鋼鐵將毀壞金剛石刀片。凱恩說，立方結構的氮化硼是金剛石的替代品，可以用來用來切割鋼鐵，但它是在非常高的溫度和壓力條件上合成的，其價格比金剛石還要昂貴。　　超硬材料具有“超級不可壓縮性”，意思是它們具有抵抗外形變化的抗性，這正是產生硬度的必要條件。制造超硬材料的方法有兩種：一種是通過使用碳元素并將其與硼或氮合成在一起來仿制金剛石，從而保持較短的共價鍵；另一種是尋找具有“不可壓縮性”的金屬并設法使其堅硬。凱恩和他的同事正在發展第二種方法。凱恩說：“我們的設想是合成一種‘不可壓縮的’金屬，這種金屬碰巧是低硬度的，但它具有可以使其變硬的短共價鍵。”凱恩是加州大學洛杉磯分校加州納米系統研究院成員，該研究院鼓勵通過跨學科合作來解決納米科學和納米技術領域的相關問題。　　鋨是一種相對柔軟的金屬元素，是目前所知道的具“不可壓縮性”的金屬，2005年，凱恩的研究團隊把鋨元素與短共價鍵原子合成在一起，制造出一種幾乎與金剛石同樣“不可壓縮的”材料。它是如此堅硬，甚至可以在硬度達9級的藍寶石上劃出痕跡（硬度的劃分級別為1－10級）。“我們發現，如果我們把硼和鋨結合在一起，我們只能使鋨金屬中鋨原子的分隔距離擴大10%，這已經非常不錯了；如果你想盡可能地縮小原子之間的分隔距離，就需要尋找更好的過渡金屬。”凱恩說：“于是我們仔細搜索了所有過渡金屬以確認是否有比鋨更好的過渡金屬，從而使膨脹系數少于10%。我們發現只有錸具有這種潛力，因此，我們制造出二硼化錸。”　　錸是一種高密度、低硬度的金屬，它在元素周期表中剛好排在鋨元素的后面。“我們合成出了短共價鍵，我們只能使錸金屬中錸原子的分隔距離擴大5%，從而使其既具有‘不可壓縮性’又非常堅硬。錸金屬中的錸原子之間的距離僅膨脹了5%——這是這篇科學論文的關鍵。在某個方向上，二硼化錸的‘不可壓縮性’與金剛石相同，在另一個方向上，二硼化錸的‘可壓縮性’僅比金剛石稍高。”在低作用力下，二硼化錸的硬度與立方結構的氮化硼相等，而氮化硼是第二硬的材料。在更高的作用力下，二硼化錸的硬度僅比氮化硼稍低。凱恩稱：“我們的材料非常堅硬，足以劃破金剛石，比二硼化鋨要硬得多。”　　而且其它超硬材料，包括金剛石和立方結構的氮化硼都是在昂貴的高壓條件下制造出來的。凱恩說，“我們的材料只需要通過一種簡單的程序就可以制造出來，不需要使用壓力。”在談到合作時，凱恩說，“我之所以來到加州大學洛杉磯分校，之所以喜歡這個地方，是因為無論你做什么，比如，以我個人來說，無論你何時想要制造一種新材料，你經常需要你自己不具有的設備和技能。而加州大學洛杉磯分校擁有材料制造領域的和相應的設備，每次我有疑問時，所有人都樂于幫助我進行實驗并積極地與我合作。”凱恩認為，盡管新超硬材料有的潛力，但它們還不可能在短時間內取代金剛石。石材

礦山機械向著自動化和智能化方向發展
現在的時代已經是信息化時代，其中信息化有四大特點，即智能化、電子化、全球化、非群體化。自動化無人工作面開采是井下或危險環境采礦的發展方向，也是保障工作面安全開采的有效途徑。綜合運用采礦學、自動化技術、通訊技術、計算機科學與技術等，進行自動化無人工作面開采的基礎理論研究和開發新技術、新裝備，使礦山機械將向著機器人化和智能化方向發展。目前許多行業都進入了信息化，當然礦山機械行業也要緊隨時代發展步伐，逐漸朝智能化方向發展，這樣才能不斷與國際接軌，與社會的發展水平相接軌。　　礦山機械的發展一人類的技術進步、現代科學技術和整體工業水平息息相關，特別是與機械工程科學和采礦學科的發展緊密相連。現代科學技術具有明顯的時域、領域和動態特性。信息科學、材料科學、生命科學、納米科學、管理科學和制造科學是改變21世紀的主流科學，由此產生的高新技術及其產業將改變世界。不同科學之間的交叉融合將產生新的科學聚焦，經濟的發展和社會的進步對礦山機械產生新的要求和期望。機械工程科學發展的總趨勢將是數字化、智能化、精密化、微型化、生命化和生態化。礦山機械作為機械工程學科的一個分支，也遵循這個發展的總趨勢。同時，結合礦山行業的特點，其發展趨向是數字化、智能化、生態化和宜人化。礦山機械制造業應不斷融入人類在各領域的成果，面向國家經濟建設重大需求，以科學發展觀為指導，實現可持續發展。　　中國礦山機械的整體水平與國際水平相比尚有差距。在邁向礦山機械制造強國的征途中，機遇和挑戰并存。產品設計是制造業的靈魂，產品的結構、功能、質量、成本、交貨時間及可制造性、可維修性、報廢后處理以及人、機和環境關系等，原則上都是在產品設計階段決定的。產品的創新設計能力已成為決定企業在全球化競爭中地位的首要因素。　　礦山機械是技術含量和集成化很高的裝備，新設備的開發中不斷將人類在各領域成果融合進來，隨著材料科學、制造工藝、信息技術、計算機技術的進步，每一輪產品都有新的技術注入，零部件的更新周期越來越短、新設備換代越來越快，尤其是大型礦山機械的開發，無成熟的經驗可借鑒，而又不允許設計中出現任何失誤，因此借助多學科技術的融合，提高設計效率和設計質量，提升企業自主創新能力和市場競爭力。礦山機械和計算機技術、網絡技術綜合的基礎上形成了數字化發展趨勢。　　隨著社會進步和國民經濟的發展，人類對資源和能源的需求量越來越大，而中國是一個資源相對貧乏的國家。隨著資源的開發，開采深度逐漸增加，由陸地向海洋延伸，資源開采條件日益惡化，安全開采的形勢日趨嚴重;中國的煤炭開采深度已達到1000m，金屬礦的濃度達到1380m，礦床開采深度增加，地下水、瓦斯、高地應力、地質構造使資源開采難度大大增加。石材

來了解石材機械的未來發展趨勢吧
我相信大家對石材行業的發展有目共睹，并且這也與我們的日常生活息息相關，那么大家對它未來的發展有什么期待嗎？實際上，只要我們掌握一些關于石材機械的知識就會知道，石材機器將會朝著多樣化、率、精密化、自動化、組裝鏈的方向發展。 石材適用于鉆石線鋸末石材提取機械，適應了大型起重桅、多頭鉆床、提高現代石材生產效率的方向。適用于石材加工機械，用于生產線的不斷發展。大型砂鋸、底盤鋸、多刀切割機、連續及表面處理廠、異形機、雕刻機、加工中心深受用戶的青睞。裝飾機有小型化、便攜化、多樣化的傾向。 石材養護機械正在朝著小型化、化、化和便攜化的方向發展。石材檢查工具和設備正朝著更加化、標準化、通用化、小型化和智能化的方向發展。石材的裝飾設計正朝著計算機、數據庫、網絡化的方向發展。相關設備、工具和應用技術的結合也將成為今后石材軟件科學發展的重要組成部分。