FR2707083A1 - New ultrahard materials based on tetravalent metal oxides - Google Patents

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Abstract

Use as ultrahard material of at least one oxide of formula MO2, in which M denotes at least one tetravalent metal chosen from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Cr, Mo, U, Mn, Re, Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Pt, Ce, Pr, Nd, Tb, Ge, Sn, Pb and Te, in the form of metastable phase obtained at high pressure or at high pressure and high temperature. When powders of such oxides are compressed, in fact, new phases are seen to appear whose hardness, estimated especially by determining the compression modulus, is very high. These ultrahard phases can be characterised especially by their X-ray diffraction pattern.

Description

-1- L'invention a pour objet l'utilisation de phases haute pressionThe subject of the invention is the use of high pressure phases

d'oxydes de métauxof metal oxides

tétravalents comme matériaux ultra-durs.  tetravalent as ultra-hard materials.

On sait que le diamant est le matériau le plus dur connu actuellement, et l'on fabrique industriellement des diamants de synthèse, sous haute pression et haute température, qui sont utilisés notamment dans la réalisation d'outils de coupes ou d'abrasion. L'utilisation du diamant présente toutefois divers inconvénients. Par exemple, le  Diamond is known to be the hardest material currently known, and synthetic diamonds are manufactured industrially, under high pressure and at high temperature, which are used especially in the production of cutting or abrasive tools. The use of diamond, however, has various disadvantages. For example, the

diamant réagit avec Ies matériaux ferreux et est impropre à leur usinage.  diamond reacts with ferrous materials and is unsuitable for their machining.

D'antres matériaux ultra-durs sont utilisés, comme le nitrure de bore cubique ou le  Other ultra-hard materials are used, such as cubic boron nitride or

carbure de tungstène. Cependant, leur dureté est inférieure à celle du diamant.  tungsten carbonate. However, their hardness is less than that of diamond.

L'utilisation de matériaux ultra-durs est depuis les années 1970, et encore plus depuis les années 1980, en très forte augmentation; voir par exemple IDR (Industrial Diamond  The use of ultra-hard materials has been increasing since the 1970s, and even more since the 1980s; see for example IDR (Industrial Diamond

Review) Volume 50, n 541, pp. 291-293 (1990).  Review) Volume 50, No. 541, pp. 291-293 (1990).

Il y a donc un intérêt considérable à obtenir des matériaux ultra-durs chimiquement neutres et stables, notamment pour l'usinage des métaux ou d'autres matériaux, le sciage, ou le polissage de matériaux tels que les céramiques, les minéraux, le béton, etc. Il est également important de rechercher des matériaux plus durs que le diamant, permettant l'usinage des diamants, ce qui est impossible actuellement: on procède essentiellement par clivage et polissage à l'aide de poudre de diamant. L'obtention de matériaux plus durs que le diamant permettrait de réaliser des pièces usinées en diamant (par exemple pour la micromécanique, l'optique, ou l'électronique), et la gravure du diamant serait possible (par exemple pour effectuer des marquages d'identification ou pour la réalisation de  There is therefore a considerable interest in obtaining ultra-hard chemically neutral and stable materials, especially for machining metals or other materials, sawing, or polishing materials such as ceramics, minerals, concrete etc. It is also important to look for materials that are harder than diamonds, which allow the machining of diamonds, which is currently impossible: we essentially proceed by cleaving and polishing with diamond powder. Obtaining materials that are harder than diamonds would make machined diamond parts (for example for micromechanics, optics, or electronics), and diamond engraving would be possible (for example to carry out diamond markings). identification or for the realization of

réseaux optiques).optical networks).

On a maintenant découvert que certains oxydes de métaux tétravalents peuvent être obtenus sous des formes allotropiques appelés ici "phases haute pression" constituant des  It has now been discovered that certain tetravalent metal oxides can be obtained in allotropic forms referred to herein as "high pressure phases" constituting

matériaux ultra-durs, certaines de ces phases étant même plus dures que le diamant.  ultra-hard materials, some of these phases being even harder than diamond.

On sait que la dureté d'un matériau est définie classiquement comme sa résistance à la rayure (à l'aide d'un matériau plus dur que le matériau étudié). Il est cependant possible d'évaluer indirectement la dureté d'un matériau à l'aide de son module de compression, qui est l'inverse de la compressibilité; voir par exemple R. J. GOBLE, Canadian Mineralogist, vol.  It is known that the hardness of a material is conventionally defined as its resistance to scratching (using a material harder than the studied material). However, it is possible to indirectly evaluate the hardness of a material using its compression modulus, which is the inverse of compressibility; see, for example, R. J. GOBLE, Canadian Mineralogist, vol.

23, pp.273-285 (1985) et R. RIEDEL Adv. Mater., 4, n 11 pp. 759-761 (1992).  23, pp.273-285 (1985) and R. RIEDEL Adv. Mater., 4, No. 11 pp. 759-761 (1992).

L'invention a donc pour objet l'utilisation comme matériau ultra-dur d'au moins un oxyde de formule MO2, dans laquelle M représente au moins un métal tétravalent choisi parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Cr, Mo, U, Mn, Re, Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Pt, Ce, Pr, Nd, Tb, Ge, Sn, Pb et Te, sous forme de phase métastable obtenue à haute pression ou à haute pression et haute  The subject of the invention is therefore the use as ultra-hard material of at least one oxide of formula MO 2, in which M represents at least one tetravalent metal chosen from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Cr, Mo, U, Mn, Re, Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Pt, Ce, Pr, Nd, Tb, Ge, Sn, Pb and Te, as a metastable phase obtained at high pressure or at high pressure and high

température.temperature.

Dans des modes de réalisation particuliers, ledit matériau peut être choisi notamment parmi ceux contenant une phase haute pression d'au moins un oxyde MO2 choisi  In particular embodiments, said material may be chosen in particular from those containing a high pressure phase of at least one selected MO2 oxide.

parmi ceux pour lesquels M représente Ru, Hf, Ti, Zr.  among those for which M represents Ru, Hf, Ti, Zr.

On appelle ici "phase haute pression" une phase obtenue à une pression au moins -2- égale à 1 GPa, à une température comprise entre la température ambiante et 2000 C L'invention a en outre pour objet un procédé de préparation d'un matériau ultra-dur, caractérisé par le fait qu'il comprend l'étape consistant à soumettre un matériau MO2, sous forme de poudre ou sous forme frittée, à une compression jusqu'à une pression suffisante pour qu'apparaisse une nouvelle phase cristalline, et que l'on sélectionne les matériaux obtenus ayant une dureté, estimée notamment par le module de compression, supérieure à un seuil prédéterminé. Pour préparer un matériau ultra-dur selon l'invention, on peut utiliser par exemple une poudre contenant un ou plusieurs matériaux MO2, en particulier sous l'une des formes allotropiques existant à l'état naturel. On soumet le produit de départ à une compression, selon  Here, the term "high pressure phase" refers to a phase obtained at a pressure at least equal to 1 GPa, at a temperature between room temperature and 2000 C. The invention furthermore relates to a process for the preparation of a ultra-hard material, characterized in that it comprises the step of subjecting a material MO2, in powder form or in sintered form, to compression to a pressure sufficient for a new crystalline phase to appear, and that the materials obtained having a hardness, estimated in particular by the compression modulus, greater than a predetermined threshold are selected. To prepare an ultra-hard material according to the invention, it is possible to use, for example, a powder containing one or more materials MO2, in particular in one of the allotropic forms existing in the natural state. The starting material is subjected to compression, according to

les méthodes connues, jusqu'à une pression suffisante pour qu'apparaisse une phase ultra-dure.  known methods, up to a pressure sufficient for an ultra-hard phase to appear.

On peut effectuer cette étape de compression soit de façon statique avec des appareils connus générateurs de hautes pressions, du type "haute pression" ou du type "haute pression-haute  This compression step can be carried out either statically with known high pressure generators, of the "high pressure" type or of the "high pressure-high" type.

température", soit par l'action d'une onde de choc.  temperature ", or by the action of a shock wave.

Les appareils utilisés sont des appareils du type haute pression ou de type haute  The devices used are devices of the high pressure or high type

pression et haute température. De tels appareils sont connus.  pressure and high temperature. Such devices are known.

Dans certains cas, il est possible d'opérer à température ambiante. Toutefois, il peut être souhaitable de chauffer le matériau à des températures plus élevées, par exemple jusqu'à 2000 C (et généralement à des températures non supérieures à 1600 C environ) pour pouvoir opérer à des pressions plus faibles que celles nécessitées pour la formation de phases  In some cases, it is possible to operate at room temperature. However, it may be desirable to heat the material to higher temperatures, for example up to 2000 ° C (and generally at temperatures no greater than about 1600 ° C) to operate at lower pressures than those required for training. of phases

ultra-dures à température ambiante, et/ou pour accélérer la cinétique de la transition de phase.  ultra-hard at room temperature, and / or to accelerate the kinetics of the phase transition.

Après un temps de compression suffisant, qui peut être déterminé par de simples expériences de routine, on soumet le matériau à une décompression jusqu'à la pression atmosphérique ambiante. On peut effectuer une décompression rapide ou éventuellement une décompression lente lorsque celle-ci n'affecte pas de façon sensible les propriétés de dureté recherchées. Ici encore, le mode opératoire de décompression peut être mis au point dans  After a sufficient compression time, which can be determined by simple routine experiments, the material is decompressed to ambient atmospheric pressure. Rapid decompression or possibly slow decompression can be performed when it does not significantly affect the desired hardness properties. Here again, the decompression procedure can be developed in

chaque cas, par de simples expériences de routine.  each case, by simple routine experiments.

Bien entendu, pour l'utilisation comme matériau ultra-dur, on ne retiendra que les phases ayant une dureté, estimée par exemple d'après le module de compression, supérieure à un seuil prédéterminé. Par exemple, on pourra ne retenir que les phases haute pression ayant  Of course, for the use as ultra-hard material, only those phases having a hardness, estimated for example according to the compression module, greater than a predetermined threshold, will be retained. For example, it will be possible to retain only the high pressure phases having

un module de compression supérieur à 300 GPa.  a compression module greater than 300 GPa.

Les matériaux de l'invention peuvent également être obtenus par déposition chimique en phase vapeur sur des substrats adéquats à partir des métaux ou oxydes correspondants auxquels on ajoute éventuellement des catalyseurs ou solvants. Ils prennent  The materials of the invention can also be obtained by chemical vapor deposition on suitable substrates from the corresponding metals or oxides to which catalysts or solvents are optionally added. They take

alors la forme de revêtement déposés sur ces substrats.  then the form of coating deposited on these substrates.

L'invention a également pour objet un outil de coupe ou d'abrasion, caractérisé par le fait qu'il contient au moins un matériau ultra-dur tel que défini précédemment. De tels outils sont préparés de façon connue en soi, par exemple en incorporant le matériau ultra-dur, sous forme d'une poudre de granulométrie appropriée, dans un liant (notamment poudre métallique -3- ou résine), et en donnant au mélange obtenu la forme désirée par moulage par compression à  The invention also relates to a cutting tool or abrasion, characterized in that it contains at least one ultra-hard material as defined above. Such tools are prepared in a manner known per se, for example by incorporating the ultra-hard material, in the form of a powder of appropriate particle size, into a binder (especially metal powder or resin), and giving the mixture obtained the desired shape by compression molding to

température convenable.suitable temperature.

Les exemples suivants illustrent l'invention.  The following examples illustrate the invention.

EXEMPLE 1:EXAMPLE 1

On étudie le comportement sous hautes pressions, à température ambiante, de  The behavior under high pressures, at room temperature, of

poudres de divers oxydes MO2, M étant un métal de transition tel que Hf, Ru, Zr, Ti.  powders of various MO2 oxides, M being a transition metal such as Hf, Ru, Zr, Ti.

Les produits de départ sont des poudres de granulométrie inférieure à 1 pan.  The starting materials are powders with a particle size of less than 1 pan.

Pour la compression, on utilise une cellule à enclumes de diamant du type à bras de leviers.  For compression, a diamond anvil cell of the lever arm type is used.

On utilise une huile de silicone comme milieu transmetteur de pression.  A silicone oil is used as a pressure transmitter medium.

Une fente large dans la face arrière du diamant permet l'enregistrement du spectre de diffraction des rayons X sur un film photographique placé sur un support cylindrique. On étudie in situ le spectre de diffraction des rayons X par la méthode des poudres. Le rayon X sont produits par un tube à anticathode de molybdène. L'indexation des diagrammes de poudre  A wide slot in the back face of the diamond allows the recording of the X-ray diffraction pattern on a photographic film placed on a cylindrical support. The X-ray diffraction spectrum is studied in situ by the powder method. X-ray are produced by an anticathode molybdenum tube. Indexing powder diagrams

est effectuée en utilisant le programme DICVOL (D. LOUER et M. LOUER, J. Appl. CIysLt.  is performed using the DICVOL program (D. LOUER and M. LOUER, J. Appl.

,271, 1972)., 271, 1972).

La pression peut être calculée par exemple, soit à partir du déplacement de la raie de fluorescence du rubis (H. K. Mao et al., J. Appl. Phys. 49,3276,1978), soit à partir de la réduction du paramètre de la maille cristalline de l'argent (K. Syassen et W. B. HolzapfeL J. Appl. Phys. 49, 4427,1978). Pour cela, on ajoute un grain (monocristal) de rubis ou de la  The pressure can be calculated for example, either from the displacement of the fluorescence line of the ruby (HK Mao et al., J. Appl Phys 49,3276,1978), or from the reduction of the parameter of the crystal lattice of silver (K. Syassen and WB HolzapfeL J. Appl Phys 49, 4427, 1978). For this, we add a grain (monocrystal) of ruby or

poudre d'argent à I'échantillon, de façon connue.  silver powder in the sample, in known manner.

Les essais de compression des matériaux étudiés ont donné les résultats mentionnés  The compression tests of the materials studied gave the results mentioned

ci-après.below.

HfO2: Le produit de départ (phase I monoclinique) se transforme en une phase IL,  HfO2: The starting product (monoclinic phase I) is transformed into an IL phase,

orthorhombique pour une pression de 10 GPa environ.  orthorhombic for a pressure of about 10 GPa.

Au-dessus de 26 GPa une nouvelle transition est observée, correspondant à une  Above 26 GPa a new transition is observed, corresponding to a

phase i=, nouvelle, orthorhombique comme la phase II, mais avec une nouvelle maille.  phase i =, new, orthorhombic as phase II, but with a new mesh.

Au-dessus de 40 GPa environ, on observe l'apparition d'une nouvelle phase IV, de maille quadratique d'après le diagramme de rayons X.  Above about 40 GPa, we observe the appearance of a new phase IV, quadratic mesh according to the X-ray diagram.

Entre 40 et 47,5 GPa, les phases m1 et IV coexistent.  Between 40 and 47.5 GPa, phases m1 and IV coexist.

Les caractéristiques des diverses phases observées, et notamment: pression (P) d'étude de l'échantillon, - distances interréticulaires observées (d obs.), en.(1010m), - paramètres de maille (a,b,c), - nombre de motifs HfO2 par maille (Z), -4- sont résumées dans le tableau 1 suivant:  The characteristics of the various phases observed, and in particular: pressure (P) of study of the sample, - interreicular distances observed (d obs.), In. (1010m), - mesh parameters (a, b, c), number of HfO2 units per mesh (Z), -4- are summarized in the following Table 1:

TABLEAU 1TABLE 1

HfO2HfO2

PHASE III IVPHASE III IV

P (GPa) 29,5 42,5P (GPa) 29.5 42.5

3,519 3,5293,519 3,529

2,570 2,7052,570 2,705

2,419 2,4892,419 2,489

2,262 1,8132,262 1,813

d obs 1,758 1,550d obs 1,758 1,550

(A) 1,700 1,365(A) 1,700 1,365

1,618 1,530 1,466 1,349 1,242 1,214 a ()* 4,85 4,98 b (A) 7,03 c () 3,38 4,26 V/Vo 0,833 0,763  1,618 1,530 1,466 1,349 1,242 1,214 a () * 4.85 4.98 b (A) 7.03 c () 3.38 4.26 V / Vo 0.833 0.763

4 44 4

* = IO-l m.* = IO-1 m.

RuO,: Le produit de départ (RuO2 à structure de type rutile) donne lieu à une première transition de phase vers 5 GPa (phase II, orthorhombique, provenant d'une distorsion de la phase rutile). Au-dessus de 12 GPa apparait une nouvelle phase III cubique, à structure de fluorite. Les caractéristiques des phases obtenues sont résumées dans le tableau 2 suivant: -5-  RuO: The starting material (RuO2 with rutile type structure) gives rise to a first phase transition towards 5 GPa (phase II, orthorhombic, coming from a distortion of the rutile phase). Above 12 GPa appears a new phase III cubic, fluorite structure. The characteristics of the phases obtained are summarized in the following table 2:

TABLEAU 2TABLE 2

RuO2 PHASE II mI P (GPa) 11,3 40RuO2 PHASE II mI P (GPa) 11.3 40

3,134 2,7163.134 2.716

2,573 2,3672,573 2,367

2,494 1,6682,494 1,668

2,194 1,4272,194 1,427

d obs 1,698 1,355d obs 1,698 1,355

( ) 1,636() 1,636

1,556 1,449 1,3941,556 1,449 1,394

1,2881,288

1,153 1,104 a () 4,615 4, 727 b ( ) 4,230 c (A) 3,112 V/Vo 0,966 0,839  1,153 1,104 a () 4,615 4,727 b () 4,230 c (A) 3,112 V / Vo 0.966 0.839

Z 2 4Z 2 4

TiO,2: Le produit de départ est l'anatase (phase I). Au-dessous de 5 GPa apparait une phase  TiO, 2: The starting material is anatase (phase I). Below 5 GPa appears a phase

orthorhombique de type a-PbO2 (phase II).  orthorhombic type a-PbO2 (phase II).

Au-dessus de 10 GPa, une nouvelle phase apparait (phase IT), monoclinique.  Above 10 GPa, a new phase appears (IT phase), monoclinic.

Aucune nouvelle transition n'est observée jusqu'à 49 OPa.  No new transition is observed up to 49 OPa.

Les caractéristiques de la phase III (à la pression P = 23,2 GPa) sont donn6es dans le  The characteristics of phase III (at pressure P = 23.2 GPa) are given in the

tableau 3.table 3.

-6--6-

TABLEAU 3TABLE 3

TiO2 III monoclinique dos ( 3,319 2,860 2,584  TiO2 III monoclinic back (3,319 2,860 2,584

2,3862,386

1,967 1,816 1,664 1,6061,967 1,816 1,664 1,606

1,5011,501

1,4501,450

a = 4,626, b =4,778, c =4,794, 3 = 99,15 ,Z=4.  a = 4.266, b = 4.778, c = 4.794, 3 = 99.15, Z = 4.

A la compression du produit de départ, monoclinique, une nouvelle phase apparait entre 8 et 11 GPa. Cette phase est orthorhombique (phase orthorhombique-I). Entre 22 et 27 GPa, une nouvelle transition est observée. On obtient une autre phase  At the compression of the monoclinic starting material, a new phase appears between 8 and 11 GPa. This phase is orthorhombic (orthorhombic phase-I). Between 22 and 27 GPa, a new transition is observed. We get another phase

orthorhombique (orthorhombique-II).orthorhombic (orthorhombic-II).

Bien que certains auteurs aient assigné à une telle phase une structure de type PbCI2,  Although some authors have assigned to such a phase a PbCI2 type structure,

les résultats observés ici correspondent à une structure orthorhombique.  the results observed here correspond to an orthorhombic structure.

Une nouvelle transition apparait entre 37,5 et 42,5 GPa. Les résultats observés  A new transition appears between 37.5 and 42.5 GPa. The observed results

correspondent à une phase orthorhombique (phase orthorhombique-II).  correspond to an orthorhombic phase (orthorhombic phase-II).

Les caractéristiques des phases obtenues sont résumées dans le tableau 4.  The characteristics of the phases obtained are summarized in Table 4.

-7 --7 -

TABLEAU 4TABLE 4

ZrO2 PHASE ORTHO II ORTHO mI P (GPa) 27,5 48,5  ZrO2 PHASE ORTHO II ORTHO mI P (GPa) 27.5 48.5

2,871 2,8372,871 2,837

2,729 2,6812,729 2,681

2,563 2,4982,563 2,498

2,448 1,7382,448 1,738

d obs 1,761 1,663d obs 1,761 1,663

(A) 1,630 1,595(A) 1,630 1,595

1,556 1,5521,556 1,552

1,490 1,4701,490 1,470

1,368 1,3601,368 1,360

1,253 1,2461,253 1,246

1,224 a () 8,607 6,22 b ( ) 3,707 4, 98 c ( ) 7,044 6,33  1,224 a () 8,607 6,22 b () 3,707 4, 98 c () 7,044 6.33

V ( 3) 224,72 197,42V (3) 224.72 197.42

V/Vo 0,798 0,701V / Vo 0.798 0.701

Z 8 8Z 8 8

Modules de compression: Les données expérimentales, obtenues à partir des diagrammes de diffraction des rayons X, concernant le volume relatif V/V0 en fonction de la pression ont été interprétées à l'aide de l'équation d'état de Birch: P=(3/2)B0x(I +x)512 (1 +ax)  Compression Modules: Experimental data, obtained from X-ray diffraction patterns, on the relative volume V / V0 versus pressure were interpreted using Birch's state equation: P = (3/2) B0x (I + x) 512 (1 + ax)

dans laquelle x=(V/Vo)-2/3 -1 et a=(3/4)(B'o-04).  wherein x = (V / Vo) -2/3 -1 and a = (3/4) (B'o-04).

B est le module de compression et B' sa dérivée première par rapport à la pression;  B is the compression module and B 'is its first derivative with respect to the pressure;

l'indice inférieur zéro fait référence aux valeurs à la pression normale (une atmosphère).  the subscript zero refers to values at normal pressure (one atmosphere).

Référence: F. Birch, Phys. Rev. 71,809 (1947).  Reference: F. Birch, Phys. Rev. 71, 809 (1947).

Les résultats obtenus sont résumés dans le tableau 5 suivant.  The results obtained are summarized in Table 5 below.

-8--8-

TABLEAU 5TABLE 5

OBTENUE MODULEOBTAINED MODULE

OXYDE PHASE A UNE DEOXIDE PHASE HAS ONE

PRESSION COMPRESSIONCOMPRESSION PRESSURE

de (GPa) B (GPa) HfO2 III 26 475from (GPa) B (GPa) HfO2 III 26,475

IV 42 553IV 42,553

RuO2 II 5 >300RuO2 II 5> 300

III 12 399III 12 399

TiO2 III 10 522 ZrO2 II 22 >300TiO2 III 10 522 ZrO2 II 22> 300

III 37 >300III 37> 300

Conclusion: Les phases mises en évidence, à savoir les phases mT et IV de HfO2, II et mI de RuO2, HI de TiO2 et les phases orthorhombiques [I et III de ZrO2, sont utilisables comme  Conclusion: The highlighted phases, namely the mT and IV phases of HfO2, II and mI of RuO2, HI of TiO2 and the orthorhombic phases [I and III of ZrO2, are usable as

matériaux ultra-durs.ultra-hard materials.

EXEMPLE 2:EXAMPLE 2

On utilise un appareil générateur de hautes pressions de type à 6 enclumes convergentes, de configuration analogue à celle des appareils utilisés dans le frittage du diamant  A high-pressure generating device of the type with 6 converging anvils is used which is similar in configuration to the apparatuses used in diamond sintering.

Dans la cellule de compression, on introduit 50 mg de RuO2.  In the compression cell, 50 mg of RuO2 are introduced.

On augmente la pression jusqu'à 16 GPa, et la cellule est chauffée à une température de 300 C Puis on décomprime en quelques heures. On obtient la phase III décrite à  The pressure is increased to 16 GPa, and the cell is heated to a temperature of 300 C. Then decompressed in a few hours. We obtain the phase III described in

l'exemple 1.Example 1

On peut également utiliser un appareil de type "Belt"", de configuration analogue à  It is also possible to use a "Belt" type device of configuration similar to

celle des appareils utilisés dans la fabrication du diamant et du nitrure de bore cubique.  that of apparatus used in the manufacture of diamond and cubic boron nitride.

Dans la cellule de compression, on introduit 100 mg de PbO2. La cellule est chauffée à une température de 500 C à une pression de 8 GPa. On observe l'apparition d'une  In the compression cell, 100 mg of PbO 2 is introduced. The cell is heated to a temperature of 500 C at a pressure of 8 GPa. We observe the appearance of a

nouvelle phase, ultra-dure.new phase, ultra-hard.

-9 --9 -

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Utilisation comme matériau ultra-dur d'au moins un oxyde de formule MO2, dans laquelle M représente au moins un métal tétravalent choisi parmi Ti, Zr, Hf, V, Nb, Cr, Mo, U, Mn, Re, Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Pt, Ce, Pr, Nd, Tb, Ge, Sn, Pb et Te, sous forme de phase  1. Use as ultra-hard material of at least one oxide of formula MO 2, in which M represents at least one tetravalent metal selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Cr, Mo, U, Mn, Re, Ru , Os, Rh, Ir, Pd, Pt, Ce, Pr, Nd, Tb, Ge, Sn, Pb and Te, in phase form métastable obtenue à haute pression ou à haute pression et à haute température.  metastable obtained at high pressure or at high pressure and at high temperature. 2. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit matériau  2. Use according to claim 1, characterized in that said material contient au moins une phase haute pression de HfO2.  contains at least one high pressure phase of HfO2. 3. Utilisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que ledit matériau  3. Use according to claim 1 or 2, characterized in that said material contient au moins une phase haute pression de RuO2.  contains at least one high pressure phase of RuO2. 4. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée  4. Use according to any one of the preceding claims, characterized par le fait que ledit matériau contient au moins une phase haute pression de TiO2.  in that said material contains at least one high pressure phase of TiO2. 5. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par  5. Use according to any one of the preceding claims, characterized by le fait que ledit matériau contient au moins une phase haute pression de ZrO2.  the fact that said material contains at least one high pressure phase of ZrO2. 6. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par  6. Use according to any one of the preceding claims, characterized by le fait que ledit matériau contient au moins une phase haute pression de PbO2.  the fact that said material contains at least one high pressure phase of PbO2. 7. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée  7. Use according to any one of the preceding claims, characterized par le fait que ledit matériau est une phase haute pression d'une solution solide d'au moins  in that said material is a high pressure phase of a solid solution of at least deux oxydes MO2, M étant défini comme dans la revendication 1.  two oxides MO2, M being defined as in claim 1. 8. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée  8. Use according to any one of the preceding claims, characterized par le fait que ledit matériau se présente sous la forme d'une poudre ou sous la forme d'un  in that said material is in the form of a powder or in the form of a revêtement déposé sur uns substrat solide.  coating deposited on a solid substrate. 9. Outil de coupe ou d'abrasion, caractérisé par le fait qu'il contient un matériau tel  9. Cutting or abrasive tool, characterized in that it contains a material such as que défini dans l'une quelconque des revendications précédentes.  as defined in any one of the preceding claims.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4771022A (en) * 1986-02-26 1988-09-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce High pressure process for producing transformation toughened ceramics

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