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Materialwissenschaft: Rheniumdiborid: Diamanthart ohne Druck

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Forscher um Sarah Tolbert von der Universität von Kalifornien in Los Angeles haben ein Material entwickelt, das sich bei Raumtemperatur herstellen lässt und einen Diamanten zerkratzen kann. Normalerweise ist die Produktion solcher extrem harter und inkompressibler Materialien, welche die Industrie zum Bohren und Fräsen verwendet, nur unter enormem Druck und damit verbundenen hohen Kosten möglich.

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Rheniumdiborid | Die Herstellungsart hat Einfluss auf das Erscheinungsbild des Rheniumdiborid. Durch Elementarreaktion hergestelltes ReB2 hat Pulverform, die Lichtbogenschmelze bringt Pellets hervor.
Alle drei Herstellungsmethoden für Rheniumdiborid (ReB2) – Metathese, Lichtbogenschmelze und Elementarreaktion – eignen sich auch für die Herstellung größerer Mengen, so die Forscher. Die Elementarreaktion, bei der hochreines Bor und Rhenium vermischt fünf Tage lang im Vakuum auf einer Temperatur von etwa eintausend Grad gehalten werden, halten sie jedoch für die meist versprechende Variante.

Rheniumdiborid kombiniert die für Übergangsmetalle typische Inkompressibilität des Rhenium mit der Härte, die beim Bor durch sehr starke kovalente Bindungen entsteht. In beiden Eigenschaften kommt ReB2 dem Diamant, dem härtesten bekannten Material, nahe.

Bisher gibt es nur wenige Substanzen, die einen Diamanten verkratzen können. Sie alle werden in aufwändigen Verfahren künstlich hergestellt. Die bekannteste Verbindung, Kubisches Bornitrid (BN), wird oft als "der bessere Diamant" bezeichnet, da sie im Gegensatz zum Diamant auch Eisen und Stahl schneidet. Verwendet man Diamanten in der Eisenbearbeitung, laufen unerwünschte chemische Reaktionen ab, weil sich Kohlenstoff und Eisen verbinden. (jpb)

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