材料比Teflon偶然发现的光滑

 作者:长孙迤骟     |      日期:2017-08-01 22:27:17
作者:Kurt Kleiner比Teflon更滑的超硬物质可以保护机械部件免受磨损,并通过减少摩擦来提高能效 “陶瓷合金”是通过将硼,铝和镁的金属合金(AlMgB14)与硼化钛(TiB2)结合而形成的它是金刚石和立方氮化硼之后最硬的材料作为这种材料被称为BAM,于1999年在爱荷华州的美国能源部Ames实验室被发现,试图在加热时开发一种物质来发电 BAM没有这样做,但被发现有其他理想的特征 “它的硬度是偶然发现的我们在切割,研磨或抛光时遇到了可怕的时间,“爱荷华州立大学艾姆斯分校的材料科学家Alan Russell说这些机会发现现已发展成为Ames实验室耗资300万美元的计划,旨在将BAM发展成一种永恒的润滑剂,一种用于移动部件的涂层,通过减少摩擦来提高能效和寿命 BAM比Teflon滑动得更多,摩擦系数为0.02,而0.05润滑钢的摩擦系数为0.16 Russel说,利用这种滑溜感的一种方法是将转子叶片涂在从加热系统到飞机等各种用途的日常泵上仅2微米的光滑BAM涂层(见右上图)可以减少叶片与其外壳之间的摩擦,这意味着产生相同的泵送功率需要更少的功率艾姆斯实验室项目的首席调查员布鲁斯库克估计,到2030年,仅用美国工业涂抹转子每年就可以节省330万亿焦耳(90亿千瓦时) - 每年约1.79亿美元 BAM作为钻头和其他切削工具的硬涂层也具有潜在的吸引力金刚石通常用于此,并且更硬,但它与钢发生化学反应,因此在用于切割金属时会相对快速地降解相比之下,BAM更便宜,与钢一起使用时不会降解 Russell告诉“新科学家”杂志说,新材料特性的确切原因尚不清楚大多数超硬材料,如金刚石,具有简单,规则和对称的晶体结构但是BAM是复杂的,不对称的,并且它的晶格包含间隙,在硬质材料中没有预期的间隙它的滑溜感也不完全清楚虽然拉塞尔说最好的理论是硼与氧气相互作用,在其表面形成微量的氧化硼它们会从空气中吸引水分子,形成光滑的涂层 “这几乎就像是一个自润滑的表面您不需要添加油或其他润滑剂它天生就很滑,