人们喜欢黄金有很多原因。 它有光泽，有价值，是一种优秀的导体，不会很快腐蚀。 黄金也非常脆弱。 但是，当桑迪亚国家实验室的科学家将铂金与少量金混合时，他们最终创造了一些人称之为世界上最耐磨的合金。

美国国家实验室的研究人员将10％的黄金和90％的铂金混合在一起，制成的合金耐磨性比不锈钢高100倍，是硬金合金的2到3倍，比金的高9倍。。 新合金可用于制造新型发电系统，发动机和其他设备，这些设备使用寿命长，维护要求低。

桑迪亚的材料科学家兼研究员Nic Argibay说：“没有任何内在的铂金或黄金可以让你像我们一样选择这些产品。”正确的比例，这两个元素可以配置成一个非常显着的微观结构 稳定性。”

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过去关于金属如何磨损和在电接触中使用合金的工作促使科学家们研究铂金与黄金之间的关系。 他们了解金属在相互滑动或滚动时如何相互作用，这使他们能够设计出具有卓越性能的新材料。 受麻省理工学院研究的启发，发现铂金属于一类具有热稳定性和机械稳定性的纳米晶合金，桑迪亚研究人员开始设计巧妙的方法来提高特定合金的稳定性。

“我们开始明白，微观结构及其演变 - 晶粒尺寸以及晶粒尺寸的稳定性 - 从根本上和主要定义了合金在摩擦金属时的摩擦和磨损性能，”Argibay说。

研究人员表示，铂金将通过降低成本，提高可靠性以及在更恶劣的环境中实现更好的性能来改善电气接触。 它还可以用作涂层，以解决齿轮，发动机和其他工程产品中的摩擦学和结构问题。

“我们感到兴奋的一个影响领域是下一代风力涡轮机，可能依赖这样的贵金属涂层来促进或避免稀土金属的去除，”他说，“你可能有一台直驱式风力发电机组 我们可以通过不同的途径设计下一代大型风力发电机，这些风力发电机与我们今天使用的相同，但价格便宜得多，而不需要将昂贵，沉重和危险的稀土金属放入转子中。“

在短期内，该合金可以添加到风力涡轮机中使用的叶片变桨电动机和通信滑环中，其不需要重复打开和固定。 降低维护成本以及更长的部件寿命可以抵消金属的高成本。

“虽然它是一种昂贵的铂金和金合金，但现在成本更低，”Argibay说。 “如果你需要一点点商品，你可能会开始考虑在更便宜的商业产品中使用铂金和黄金。”

研究人员确定了铂和金的比例，这应该使合金具有更好的磨损性能。 通过溅射合成涂层 - 其尺寸为1至2微米，与标准金涂层一致。 将涂覆的钢材通过称为摩擦磨损试验机的摩擦磨损试验机，并连接到坚硬光滑的蓝宝石球体上。 在经过长时间的滑动或循环磨损后取样，研究人员确定体积丢失。 还运行了许多表征技术，以了解微观结构的哪些区域已磨损。 研究人员还进行了分子动力学模拟。

铂金合金正在申请专利。 该研究被用作寻找比铂金更便宜的其他耐磨合金的跳板。 研究人员还希望测试低至几百纳米的铂金涂层的有效性。

转自ASME机械工程师学会