Bản in

Khoa học

Thứ Năm, 6/9/2018 07:00

Tạo ra hợp kim bền vững nhất thế giới

Tạo ra hợp kim bền vững nhất thế giới

GD&TĐ - Các nhà khoa học ở Phòng Thí nghiệm quốc gia Sandia (Mỹ) phát triển hợp kim bền vững nhất thế giới. Vật liệu mới này chịu được sự mài mòn nhiều hơn 100 lần so với những kim loại cứng rắn khác đã có. Đây cũng là hợp kim đầu tiên có sức bền tương đương kim cương và hồng ngọc.

Các kim loại khi cọ sát với nhau bị hao mòn, biến dạng. Trong trường hợp động cơ ô tô người ta phải sử dụng các loại dầu động cơ thích hợp để tạo ra lớp bảo vệ cho kim loại. Trái lại, trong điện tử học, những chỗ tiếp giáp kim loại – kim loại được bảo vệ bởi các lớp ngoài bằng vàng hoặc các hợp kim quý hiếm khác. Thật tiếc là những lớp bảo vệ ấy khá đắt và cũng bị hao mòn dần trong quá trình sử dụng.

Các nhà khoa học ở Phòng thí nghiệm Sandia phát triển một hợp kim khác lạ, hình thành trên cơ sở liên kết platin và vàng. Người ta cho rằng, sức chịu mài mòn của kim loại phụ thuộc vào độ cứng của nó. Trong khi đó, các nhà nghiên cứu đề xuất một thuyết mới, theo đó phản ứng kim loại với nhiệt quyết định sức bền đối với mài mòn. Theo định hướng này, họ đã chọn platin và vàng với tỷ lệ thích hợp để tạo ra hợp kim mới.

Bằng cách đó, đã xuất hiện loại hợp kim trông giống như platin thông thường – nó có màu sáng bạc và hơi nặng hơn vàng nguyên chất. Điều quan trọng hơn là nó không cứng hơn các hợp kim khác của vàng và bạch kim. Tuy nhiên đặc biệt là nó chịu được nhiệt độ cao và bền vững đối với cọ sát.

Các nhà khoa học bắt đầu công việc của mình từ mô phỏng, trong đó lưu ý đến cách mà các nguyên tử riêng lẻ gây ảnh hưởng đến đặc tính vật liệu. Điều thú vị là trong quá trình thử nghiệm hợp kim mới, trên bề mặt của nó xuất hiện các lớp carbon có cấu trúc gần với cấu trúc kim cương. Các lớp kiểu này được thu nhận trong buồng chân không với sự tham gia của plasma nhiệt độ cao.

Hợp kim mới giúp nền công nghiệp điện tử tiết kiệm hơn 100 triệu USD/năm. Các nhà sáng chế khẳng định, nhờ hợp kim của họ, tất cả các thiết bị điện tử, không phụ thuộc vào kích cỡ, trở nên bền vững và có chi phí sản xuất thấp hơn. Điều này có liên quan đến các hệ thống hàng không, turbin gió cũng như điện thoại di động.

Theo Tuấn Sơn
Nauka