2005年9月19日
杜克大学欧洲杯足球竞彩材料科学家们开发了一种计算机模型的“拟rγ”金属合金在各种温度和压力下与气体相互作用。他们的提前可能有助于更广泛地应用拟摩擦机部件,例如滚珠轴承和滑动部件。
准晶体和普通晶体一样,由原子组成,组成三角形、矩形、五边形等结构,并以相同的模式重复。然而,与正常的周期晶体不同,准晶体的图案不会在有规则的间隔内重复。因此,当两种晶体材料摩擦时,它们的原子图案会对齐并相互摩擦,从而产生摩擦,而准晶体材料不会,因此产欧洲杯足球竞彩生很小的摩擦。
拟晶金属合金已经在少量商业产品中使用,包括作为一些非粘性煎锅的涂层,因为它们将聚合物如Teflon的刮擦和耐温性与金属的热传导性相结合。
然而,科学家们说,使用准晶体材料来减少表面相互滑动时的摩擦仍然是一个主要的技术障碍。欧洲杯足球竞彩微观表面污染物,如大气气体,可以进入表面之间,并干扰材料的高润滑性。欧洲杯足球竞彩他们说,气体在合金表面形成一层薄薄的分子——通常是晶体模式——这掩盖了底层准晶体理想的表面特性。
研究人员对铝,镍和钴拟晶合金的吸附气体效果的计算机模型将在即将发布的期刊物理审查信中发表。他们的研究由国家科学基金会资助。欧洲杯线上买球
“我们对准晶体感兴趣是因为它们具有抗刮性,而且摩擦很小,”该论文的主要作者、杜克大学普莱特工程学院的材料科学教授斯特凡诺·柯塔罗(Stefano Curtarolo)说。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球“因此,在机器和可能涉及划痕的应用中,滑动界面很有前景。”
直到1984年,材料科学家报告发现了第一种具有准晶体结构的金属合金,人们才相信金属只有周期性的晶体结构。欧洲杯足球竞彩从那时起,包括Curtarolo在内的科学家们一直在探索准晶体的性质和应用。
Curtarolo,杜克大学的研究生Wahyu Setyawan和他们在宾夕法尼亚州立大学的同事在他们的论文中提出的挑战是如何在气体存在的情况下保持准晶体的低表面摩擦特性。
在以前的实验中,Curtarolo宾夕法尼亚州立大学的同事们尼古拉Ferralis,蕾妮·d·迪Raluca Trasca和米尔顿•科尔(george w . bush)发现,当氙气暴露他们的准晶体合金、氙第一形式的单层排列模式的合金,但当两个或两个以上层形成,氙原子形成晶体结构。
他们选择试验氙,其不会用大多数金属化学反应,因此他们可以考虑气体和金属合金的物理相互作用,而不会使化学相互作用复杂化。在实验中,由氙原子形成的层数随着实验温度和压力而变化。
“如果氙气体非常少,它将遵循准晶体的非周期对称性;如果你有很多,它将遵循氙的周期结构,”Curtarolo说。“从准晶体到周期晶体的这种变化——这就是我们想知道的。”
Cutarolo和他的同事在其计算机模拟中建模的这种转变从一层氙气转变为具有晶体性质的多层静脉性质的丙氨酸属性。模拟与实验数据一致。
可以进行模拟在线。在模拟中,左侧的图像是氙原子的平均位置,右侧的图像是用于确定原子的位置的电子衍射图案和底部的图形给出了氙的密度气体。
Curtarolo说:“这个模型告诉我们如何能够控制这种转变,并保持准晶体的低摩擦特性。”“这是了解准晶体如何与大气中的气体相互作用的一步,以及我们最终如何在真正的机器中使用它们。”
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