Najtrwalszy stop metali na świecie wykonano ze złota i platyny

Kategorie: 

Źródło: Dreamstime.com

Zespół z Sandia National Laboratories ze Stanów Zjednoczonych opracował najtrwalszy stop metali na świecie. Materiał jest 100 razy bardziej odporny na ścieranie od najlepszych pod tym względem stali. Jest to także pierwszy stop, którego odporność na zużycie jest zbliżona do diamentu i szafiru. Wyniki pracy zostały opublikowane w czasopiśmie Advanced Materials.

 

Metale, gdy ocierają się o siebie, ulegają zużyciu, deformacji i korozji. W przypadku silników samochodowych stosuje się odpowiednie oleje silnikowe, które zapewniają metalom barierę ochronną. Natomiast w elektronice, styki metal-metal są zabezpieczane zewnętrznymi warstwami złota lub innymi stopami metali szlachetnych. Niestety powłoki te są drogie i ostatecznie też się zużywają.

 

Tymczasem naukowcy z Sandia National Laboratories opracowali niezwykły stop metali, który powstał w wyniku połączenia platyny i złota. Przyjęło się, że odporność metali na ścieranie jest zależna od ich twardości. Tymczasem badacze zaproponowali nową teorię, według której o odporności na ścieranie decyduje reakcja metali na ciepło. Kierując się tą logiką, wybrano platynę i metal, dobrano odpowiednie proporcje oraz proces wytwarzania stopu.

 

W ten sposób powstał materiał przypominający zwykłą platynę – jest srebrno-biały i nieco cięższy od czystego złota. Co najważniejsze, nie jest twardszy od innych stopów złota z platyną, ale jest zdecydowanie bardziej odporny na wysokie temperatury i aż 100 razy bardziej odporny na ścieranie.

 

Naukowcy rozpoczęli swoje prace od symulacji, w których wzięto pod uwagę sposób, w jakim poszczególne atomy wpływają na właściwości materiału na większą skalę. Co ciekawe, podczas testów nowego stopu, na jego powierzchni spontanicznie wytworzyła się warstwa węgla o strukturze zbliżonej do diamentu. Warstwy tego typu uzyskuje się w komorze próżniowej z udziałem plazmy wysokotemperaturowej.

 

Nowy stop metali pozwoliłby przemysłowi elektronicznemu zaoszczędzić ponad 100 milionów dolarów rocznie na samych materiałach. Wynalazcy twierdzą, że dzięki ich stopowi, wszystkie urządzenia elektroniczne, bez względu na ich rozmiar, stałyby się bardziej opłacalne finansowo, trwałe i niezawodne. Dotyczy to zarówno systemów lotniczych i radarowych oraz turbin wiatrowych, jak i telefonów komórkowych.

 

Źródła:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201802026

https://share-ng.sandia.gov/news/resources/news_releases/resistant_alloy/

Ocena: 

Nie ma jeszcze ocen

Komentarze

Portret użytkownika r.abin

A ze stopem irydu i platyny

A ze stopem irydu i platyny próbowali? Kiedyś (czymś takim) pokrywano końcówki "wiecznych piór" - może będzie lepsze. Ta "nowa teoria", wcale nie jest nowa - o teorii "sczepień", czytałem przed blisko 50 laty (tylko wtedy złota nie badano, jeno fosfor, cynę, antymon i siarkę)

Skomentuj