新型金属合金比高强度钢耐用100倍

桑迪亚国家实验室的研究人员展示了一种用于预测其铂金合金前所未有的耐磨性的计算机模拟，以及用于演示它的环境摩擦仪。 （摄影：Randy Montoya）
桑迪亚国家实验室的研究人员展示了一种用于预测其铂金合金前所未有的耐磨性的计算机模拟，以及用于演示它的环境摩擦仪。 （摄影：Randy Montoya）
由美国研究人员开发的铂金合金是第一种与钻石和蓝宝石属于同一类别的金属合金，具有耐磨性。

来自新墨西哥州桑迪亚国家实验室的研究小组认为，这种材料比高强度钢耐用100倍，是世界上耐磨性最高的金属。

“我们展示了你可以对一些合金进行根本改变，这些合金将在广泛的实际金属材料上实现性能的巨大提升，”材料科学家Nic Argibay说道，他在最近的一篇论文中报道了Advanced Materials的研究结果。 。

尽管金属很坚固，但是当它们与其他金属摩擦时会磨损，除非配备保护屏障或涂层如机油。对于电子产品，这种涂层通常由金或其他贵金属制成，并且随着时间的推移它也会磨损。

Argibay表示，桑迪亚的铂金涂层每年可以为电子行业节省超过1亿美元的材料，并使产品更耐用，更可靠。

“这些耐磨材料可能为我们探索的一系列设备提供可靠性优势，”未参与该研究的桑迪亚工程师Chris Nordquist说。 “整合和改进的机会将取决于器件，但这种材料将为解决金属微电子元件当前可靠性限制提供另一种工具。”

虽然他们90％铂金和10％金的混合物并不是新的，但其背后的理论是。 Argibay和他的合着者Michael Chandross反对传统智慧，这决定了金属承受摩擦的能力取决于它的硬度。相反，他们认为磨损与金属耐热能力有关，他们设计合金就是考虑到这一点。

“许多传统合金的开发是为了通过减小​​颗粒尺寸来增加材料的强度，”Sandia的博士后任命和该论文的第一作者John Curry说。 “即使如此，在极端的压力和温度下，许多合金会变粗或变软，特别是在疲劳时。我们看到，使用我们的铂金合金，机械和热稳定性都非常出色，而且在滑动期间，我们没有看到微观结构在长时间的长周期应力下发生太大变化。