Supertvrdé materiály - skupina látek s nejvyšší tvrdostí, kam patří materiály, jejichž tvrdost a odolnost proti opotřebení převyšuje tvrdost a odolnost proti opotřebení tvrdých slitin na bázi karbidu wolframu a karbidu titanu s vazbou kobalt a nikl - molybden . Mikrotvrdost takových materiálů je více než 35 GPa při měření Vickersovou metodou pomocí diamantové čtyřstěnné pyramidy, tedy více než u nitridu boru .
Diamant je nejtvrdší známý minerál současnosti, jeho mikrotvrdost se pohybuje v rozmezí od 60 do 150 GPa, což je 4–5krát vyšší než tvrdost korundu a tvrdých slitin a 2krát vyšší než tvrdost karbidu boru. Stojí za zvážení, že pevnost v ohybu diamantů je asi 30 kgf/mm 2 (294 MPa) [1] .
Existují ultratvrdé materiály s tvrdostí vyšší než má diamant. Mezi tyto materiály patří fullerity s indexem tvrdosti 150 až 300 GPa [2] , které se skládají z fullerenů .
Čínští vědci vytvořili ultrapevné sklo experimentováním s různými strukturami atomů uhlíku, včetně fullerenů. Vystavením uhlíkatých sloučenin s fullerenovou strukturou atomů tlaku 25 GPa a následným zahřátím na teplotu 1000 - 1200 °C vytvořili vědci z Yanshan University nejsilnější amorfní látku, která má tvrdost 113 GPa při měření pomocí Vickersova metoda [3] [4 ] . Testy používaly tři typy materiálů, které byly pojmenovány AM-I, AM-II a AM-III. Naměřená tvrdost AM-III se pohybovala od 110 do 116 GPa.
Ve Spojených státech byla vynalezena slitina titanu a zlata pro výrobu lékařských implantátů, které jsou čtyřikrát pevnější než čistý titan používaný v protetice [5] .
Široce používané supertvrdé materiály: elektrokorund , win , oxid zirkoničitý , karbid křemíku , karbid boru , borazon , diborid rhenia , diamant . Super tvrdé materiály se často používají jako materiály pro abrazivní zpracování .
V posledních letech je pozornost moderního průmyslu zaměřena na hledání nových typů supertvrdých materiálů a asimilaci (fúzi) materiálů, jako je nitrid uhlíku , nitrid křemíku , slitina bor-uhlík-křemík , karbid titanu - karbid skandia . slitiny , jakož i slitiny boridů a karbidů podskupiny titanu s karbidy a boridy lanthanoidů.