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世界上最耐磨合金問(wèn)世 比高強(qiáng)度鋼耐用100倍

欄目:技術(shù)知識(shí) 發(fā)布時(shí)間:2018-08-25
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,新墨西哥州阿爾伯克基桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究人員開(kāi)發(fā)出一種由90%鉑金和10%黃金組成的耐磨新材料,其堪稱目前最耐磨的金屬合金,比高強(qiáng)度鋼耐用100倍,與自然界中的鉆石以及藍(lán)寶石等材料的耐磨度處于同一級(jí)別。

       據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,新墨西哥州阿爾伯克基桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究人員開(kāi)發(fā)出一種由90%鉑金和10%黃金組成的耐磨新材料,其堪稱目前最耐磨的金屬合金,比高強(qiáng)度鋼耐用100倍,與自然界中的鉆石以及藍(lán)寶石等材料的耐磨度處于同一級(jí)別。研究人員指出,如果一輛汽車的輪胎涂層是由這種材料制成的,那么在磨損到胎面之前,其可以繞地球打磨500圈。本文由上海宏?yáng)|轉(zhuǎn)載發(fā)布;本公司專業(yè)生產(chǎn)ISG管道離心泵,ISW管道離心泵,IRG管道離心泵,IHG不銹鋼管道離心泵等;歡迎訪問(wèn)官網(wǎng)查詢具體產(chǎn)品信息。
  據(jù)悉,這項(xiàng)研究由美國(guó)能源部的國(guó)家核安全管理局提供了數(shù)千萬(wàn)美元的資助。測(cè)試結(jié)果于今年6月份發(fā)表在《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)雜志上,科學(xué)家于上周向媒體公布了他們的研究成果。

  這種新型鉑金合金背后的一個(gè)關(guān)鍵理論來(lái)自于麻省理工學(xué)院(MIT)、多倫多大學(xué)(University of Toronto)等研究機(jī)構(gòu)對(duì)黃金驚人耐熱性的研究。

  研究人員從理論上推測(cè),金屬的韌性取決于它對(duì)高溫的反應(yīng),而不是硬度。

  “許多開(kāi)發(fā)出來(lái)的傳統(tǒng)合金往往是通過(guò)減小顆粒尺寸來(lái)增加材料的強(qiáng)度,” 桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室博士后研究員、論文第一作者約翰·庫(kù)里(John Curry)在一份聲明中指出。即使如此,在極端壓力和高溫條件下,許多合金會(huì)變粗或變軟,在金屬疲勞狀態(tài)下尤為如此。我們發(fā)現(xiàn),我們所開(kāi)發(fā)的鉑金合金的機(jī)械應(yīng)力和熱穩(wěn)定性都非常好。在摩擦期間,我們沒(méi)有觀察到合金的微觀結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)時(shí)間的周期應(yīng)力下有很大的變化。”

  為了證實(shí)這種合金的耐熱性和耐摩性,桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究小組對(duì)其進(jìn)行了嚴(yán)格的循環(huán)退火測(cè)試,這是一種在冶金過(guò)程中用來(lái)改變材料性能的加熱過(guò)程。在超高真空中,合金在500攝氏度的高溫下暴露一整天,然后再應(yīng)用于各種摩擦和磨損實(shí)驗(yàn)。合金微小的單個(gè)顆粒并

  “在很大程度上我們依賴于麻省理工學(xué)院克里斯·舒(Chris Shuh)團(tuán)隊(duì)的工作,”材料科學(xué)家尼古拉斯·阿吉巴伊(Nicolas Argibay)表示?!八麄兓藥啄陼r(shí)間試圖理解晶粒變化和微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的熱力學(xué)模型。在桑迪亞,我們一直在進(jìn)行類似的對(duì)齊建模工作來(lái)理解材料的磨損程度?!?br/>
  “如果你了解我們的開(kāi)發(fā)工作,你可以從克里斯的熱穩(wěn)定性模型中推斷出像這樣的合金應(yīng)該具有非常好的耐磨性?!?br/>
  “我們之所以選擇鉑金和黃金,因?yàn)槲覀冊(cè)谏5蟻喎浅jP(guān)注電子元?dú)饧?,?阿吉巴伊表示?!笆謾C(jī)插件、電腦、衛(wèi)星集電環(huán)以及飛機(jī)和宇宙飛船上傳輸電力的部件都可以使用合金。它們是彼此連接的插件,既要經(jīng)受磨損和撕裂,也需要傳導(dǎo)電流?!?br/>
  沒(méi)有發(fā)生變形——沒(méi)有證據(jù)表明它們相互融化形成更大的納米晶粒,或分裂成更小的晶粒,或者在根本上改變了它們的基本結(jié)構(gòu)。