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​世界最耐磨合金比特种钢耐用100倍,跟钻石耐磨度相当

2018-10-12 17:02:14     来源:趣味探索

今天科学家研制出的一种超级耐磨新合金材料,未来若把这种材料用在你的爱车上,那么你的爱车将可绕地球赤道跑500圈,寿命延长至100年。因此这项技术将造福爱车人士。


这是一种被科学界认为世界上最耐磨的金属,由桑迪亚的材料科学团队设计研制。据研究人员介绍,这种超级耐磨合金将比高强度的特种钢还耐用100倍。我们知道钻石是世界最硬的物质,硬度代表着它的耐磨性。然而这种最耐磨金属却是这个世界上第一种能与钻石和蓝宝石属同种耐磨级别的新型合金材料。不得不说这种新型合金材料简直是牛爆了,真不知道科学家是如何发现这种超级合金的。

​世界最耐磨合金比特种钢耐用100倍,跟钻石耐磨度相当

虽然传统金属一直被认为是一种比较强力材料,但是用金属来做成的发动机和部件在经历无数次的反复摩擦而出现磨损,变形和腐蚀。有时为了增加金属制品的使用寿命不得不添加润滑剂。要不然世界上润滑剂的消量也不会如此之好了。普通金属也经常出现在电子元件应用中,比如计算机主板上移动金属的接触点的“金手指”。虽金手指涂有昂贵的黄金涂层,但日复一日,年复一年的相互挤压和滑动,这些接触点也会因金属的疲惫不堪而变得松动。所以科学家一直期望能找到一种更耐磨的替代材料,那么今天超级耐磨新合金的发现正好弥补了普通金属强度和耐磨性不足的空缺。


多年来人类一直存在着一个认知上的误区,认为金属所承受的摩擦力取决于它的硬度。以至于几千年来冶金学家错过了这种早就应该发现的材料。然而桑迪亚研究团队却提出了一种新理论,认为磨损不但与金属的硬度相关,而且与金属的热反应关系更大。因为以前很多合金材料在极端应力和温度下,会出现粗化或软化的疲劳状态,然而今天的超级耐磨新合金,所表现出的机械和热稳定性非常好。


说到这里大家是不是特别期待一个答案,这到底是一种什么样的合金呢?在这里我也就不再卖关子了。事实上,超耐磨新合金由90%铂金和10%黄金的组合而成。虽然由普通都比较熟知的金属材料合成,但这却是一项全新的研究。从感观上看超耐磨新合金的外观和感觉跟普通铂金没有什么区别,重量比纯金略重,颜色为银白色。但它却是一种比其他任何铂金合金在抗热性和耐磨性更强的合金材料。


为何这种材料会具备如此强的抗热性和耐磨性呢?到底是什么原理。桑迪亚研究团队的一次意外发现刚好回答了这个问题。研究人员有一次在测量铂金的磨损情况时,意外地发现一种黑色薄膜在合金顶部形成,这是一种跟钻石一样坚硬,跟石墨一样光滑的天然优质润滑剂。虽然这种类金刚石碳类物质需要特殊条件来制造,得来不易。但是这种超耐磨新合金却能自动地合成它,这不得不让我们对超耐磨新合金刮目相看。有了这种天然润滑剂的时刻保护,铂金合金不耐磨都不行。

​世界最耐磨合金比特种钢耐用100倍,跟钻石耐磨度相当

桑迪亚研究团队称,使用超耐磨新合金材料的车轮行使两公里只损耗一层原子。所以超耐磨新合金材料能大大提升金属的持久和可靠性。如果全世界都使用这种新合金材料的电子元件,那么每年将可以节省数亿美元开支。未来这种材料也将应用于未来航空航天仪器上。

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