目前，金剛石仍然是地球上已知硬度最高的材料。但是，美國(guó)能源部下屬阿莫斯實(shí)驗(yàn)室的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種比立方氮化硼(CBN)硬度還要高一點(diǎn)的高硬度涂層材料。

    阿莫斯實(shí)驗(yàn)室宣稱，他們正與其他一些科研實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)和企業(yè)合作，開(kāi)發(fā)一種可應(yīng)用于切削刀具和耐磨零件的高硬度、高韌性、表面光滑的涂層。例如，該科研團(tuán)隊(duì)正與刀具制造商Greenleaf公司合作，在其刀具上沉積一種長(zhǎng)壽命涂層，以減小摩擦和切削力，從而降低切削加工所需的能耗。

    阿莫斯實(shí)驗(yàn)室的研究人員通過(guò)在鋁、鎂和硼合金(AlMgB14)中加入少量的硅和其他添加劑，開(kāi)發(fā)出了這種材料。這種化合物并非一種新物質(zhì)，但其化學(xué)特性尚未完全研究清楚。這種別名為“BAM”(Boron-Aluminum-Magnesium)的材料顯示出了極高的硬度——46GPa(相當(dāng)于6．7×106psi)，與此相比，CBN的硬度為45GPa(相當(dāng)于6．5×106psi)，金剛石的硬度為70一100GPa(相當(dāng)于［10．2-14．5］×106psi)。��  從BAM的基本成分單元的結(jié)構(gòu)來(lái)看，它似乎不太可能成為一種堅(jiān)硬的材料。金剛石的基本成分單元中有8個(gè)碳原子，排列成非常簡(jiǎn)單和高度對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。而B(niǎo)AM的基本成分單元中共有64個(gè)原子，任何專家都不會(huì)認(rèn)為具有這種晶體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)會(huì)十分堅(jiān)硬。但事實(shí)上，BAM確實(shí)非常堅(jiān)硬!

圖（1）是金剛石涂層在鉆具表面的應(yīng)用

    阿莫斯實(shí)驗(yàn)室的研究人員解釋說(shuō)，通過(guò)置換其他元素(如硅)，這種化合物復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)使提高其硬度成為可能。研究人員在材料中加入硅，成功地改變了其結(jié)合條件，使材料硬度大大提高。

硬度并不是這種材料唯一的性能優(yōu)勢(shì)，耐磨性、韌性和熱傳導(dǎo)性也是影響這種材料在切削加工中可用性的重要因素。

    BAM已經(jīng)獲得了New Tech Ceramics公司的銷售許可，該公司可以提供AlMgB14系列材料。由于AlMgB14材料具有較好的成形能力，制造相對(duì)比較容易，制造成本也較低，因此在超硬材料市場(chǎng)上具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。                  

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