2008年11月19日
摩擦是任何机器的祸根。当移动部件受到摩擦时，移动它们需要更多的能量，机器的运行效率不高，而且随着时间的推移，部件有磨损的趋势。
一张AlMgB14涂层在钢基体上的照片。基材是照片左侧斑驳的结构，涂层是沿着钢边缘的较薄、较暗的条带。(钢上的缺陷是碳化物夹杂物)涂层的厚度约为2至3微米(约为万分之一英寸)
但是，如果你能制造出表面坚硬、光滑的零件，摩擦就会减少，所需的输入能量也会减少，零件的使用寿命也会更长。美国能源部艾姆斯实验室的研究人员正与其他研究实验室、大学和工业合作伙伴合作开发这种涂层。
“如果你考虑一个泵，像水泵或液压泵，它有一个涡轮来移动流体，”Bruce Cook, anAmes实验室科学家和联合首席研究员，为期四年，耗资300万美元的项目。“当转子旋转时，叶片和外壳或定子之间的接触面会产生摩擦。这种摩擦转化为操作泵所需的额外扭矩，特别是在启动时。此外，摩擦会导致表面的退化，从而降低泵的效率和寿命。它需要额外的能量来启动泵，你不能以最佳效率(更高的速度)运行，因为它会更快地磨损。”
在叶片上涂覆一层可减少摩擦并提高耐磨性的涂层，可显著提高泵的效率，用于各种工业和商业应用。根据库克的说法，政府的计算表明，使用这些纳米涂层后，泵的效率略有提高，到2030年，美国工业能源使用量每年可减少31万亿BTU，或每年节省1.79亿美元。
库克正在研究的涂层是一种硼铝镁陶瓷合金，大约八年前，他与艾姆斯实验室研究员、爱荷华州立大学材料科学与工程教授艾伦·拉塞尔（Alan Russell）共同发现了这种合金。绰号为BAM的这种材料表现出异常的硬度，研究范围也扩大到了二硼化钛合金。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
在许多应用中，使用耐磨材料作为涂层比使用陶瓷制造整个零件更具成本效益。幸运的是，BAM材料可以作为一种坚硬、耐磨的涂层使用。该团队与ISU材料科学家Alan 欧洲杯足球竞彩Constant合作，使用一种称为脉冲激光沉积的技术，在液压泵叶片和碳化钨刀具上沉积一层薄薄的合金。库克正在与领先的流体动力设备制造商伊顿公司（Eaton Corporation）合作，使用另一种更具商业规模的技术，即磁控溅射技术，来铺设耐磨涂层。2020欧洲杯下注官网
泵并不是硼化物纳米涂层的唯一应用。该集团还与领先的工业切削工具制造商Greenleaf Corporation合作，在切削工具上涂上一层更持久的涂层。如果刀具在减少摩擦的情况下切削，则需要更少的作用力，这直接转化为加工操作所需能量的减少。
为了测试涂层，项目团队包括Peter J。位于田纳西州的美国能源部橡树岭国家实验室（ORNL）的美国领先摩擦磨损研究机构之一的Blau和Jun Qu。初步试验表明，使用AlMg14基涂层，相对于未涂层表面，摩擦至少降低一个数量级。在初步测试中，该涂层的性能似乎也优于其他涂层，如类金刚石碳和TiB2。
在另一个独立但有点相关的项目中，Cook正在与来自俄勒冈州国家实验室、密苏里科技大学、阿尔伯塔大学和私人公司的研究人员合作，开发高压水射流切割工具和苛刻服务阀门的涂层，这些部件容易受到磨料和其他极端条件的影响。欧洲杯线上买球
库克说:“这是开发与节约能源直接相关的先进材料的一个很好的例子。”欧洲杯足球竞彩“虽然最初的发现不是设计好的，但我们做了大量的基础研究，试图弄清楚这些材料的分子结构，是什么赋予它们这些特性，以及我们如何利用这些信息开发其他类似的材料。”欧洲杯足球竞彩
这两个项目的资金都由美国能源部的能源效率和可再生能源办公室提供。BAM授权给Newtech Ceramics，这是一家位于爱荷华州得梅因的初创公司。作为创业努力的一部分，ISU研究基金会提供了近6万美元的资金，用于开发用于营销的材料样品。
艾姆斯实验室是由爱荷华州立大学为能源部运营的美国能源部科学办公室实验室。欧洲杯线上买球艾姆斯实验室致力于创新材料、技术和能源解决方案。欧洲杯足球竞彩我们利用我们的专业知识、独特的能力和跨学科合作来解决全球挑战。