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运输性质

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追求黄金

美国的研究人员已经开发出一种新的18克拉金合金,该合金可以替代各种珠宝,牙科,医疗和电子应用中的现有合金。由加利福尼亚理工学院和液态金属技术学院的Jan Schroers及其同事开发的新合金包含金,铜和硅,以及少量的银和钯(应用物理来吧 87 061912)。

团队成员

金和金合金被广泛用于技术应用中,因为它们具有高导热率,高导电率并且耐腐蚀。对于珠宝而言,重要的品质是颜色,成型能力以及金不会变色这一事实。但是,纯金和高克拉合金是结晶的,这使它们柔软并且容易刮擦或凹陷。

近年来,研究人员已尝试制造不受此问题困扰的非晶态金合金。理想的金合金必须具有至少370开尔文的玻璃化转变温度,并在室温下保持稳定。它还需要具有较高的金含量,较高的硬度和“casting thickness”足够大,可以制造珠宝。此外,合金应具有较大的过冷液体区域—在最终结晶之前,非晶相首先松弛成高粘度液体的温度区域—因为这样可以像处理塑料一样处理材料。

Schroers及其同事现在表明,含金,铜和硅的合金以及少量的银和钯,其性能要比现有合金好得多。尽管新合金按原子数计仅含50%的金,但它们的含金量为75%—相当于18克拉—因为金原子比铜和硅原子重得多。

最好的合金,化学式为Au495.52.326.916.3, has a glass transition temperature of 401 Kelvin, a supercooled liquid region of 58 Kelvin, and a 铸件厚度 that exceeds 5 millimetres. Furthermore, it has a Vickers hardness that is twice that of conventional 18-carat gold alloys.

“如果进入过冷的液体区域,我们的合金可以在150左右的温度下形成复杂的形状°C与传统金合金的加工温度相比约为1000°C,” says Schroers. “该合金对珠宝行业非常有趣,并且由于其加工优势和室温下的高硬度,我们预计很快会使用该合金。它将改善当前的珠宝,甚至可能允许新的设计。”该团队现在计划改变合金的颜色,同时保持其他特性不变。

版权©2020年由IOP 出版 Ltd和个人贡献者