Aluminium magnesium boride atau AL3MG3B56 yang biasa dikenal sebagai BAM, adalah senyawa aluminium, magnesium dan boron. Dan formula nominalnya adalah ALMGB14, dan komposisi kimianya lebih dekat dengan AL0.75mg0.75b14. Ini adalah paduan keramik dengan ketahanan tinggi dan yang sangat rendah dan sangat rendah Koefisien gesekan geser, mencapai nilai catatan 0,04 dalam komposit ALMGB14 - TIB2 yang dilumasi. Dilaporkan pada tahun 1970, BAM memiliki struktur ortorombik dengan empat unit icosahedral B12 per unit sel superhard ini memiliki koefisien termal icosahedral B12 unit per unit sel ini superhard ini memiliki koefisien termal icosahedral B12 unit per unit sel ini superhard ini memiliki koefisien termal icosahedral B12 unit per unit sel ini superhard ini memiliki koefisien termal termal icosahedral per unit per unit sel ini superhard ini memiliki koefisien termal thermal Expansion per unit per unit ini superhard ini memiliki koefisien termal thermal Expansion per unit per unit ini ini memiliki koefisien termal thermal Expansion per unit sel ini. untuk bahan -bahan lain yang banyak digunakan seperti baja dan beton.

Perpaduan

Bubuk BAM diproduksi secara komersial dengan memanaskan campuran stoikiometrik boron unsur (tingkat rendah karena mengandung magnesium) dan aluminium pada suhu mulai dari 900 ° C hingga 1500 ° C selama beberapa jam. Fase heterogen kemudian dilarutkan dalam asam hidroklorik panas panas. . Untuk memoderasi reaksi dan membuat produk lebih homogen, campuran awal dapat diproses dalam pabrik bola berenergi tinggi. Semua pretreatment dilakukan di atmosfer yang kering dan lembam untuk menghindari oksidasi bubuk logam.Film tipis BAM dapat dilapisi pada silikon atau logam dengan deposisi laser berdenyut menggunakan bubuk ALMGB14 sebagai target sementara sampel curah diperoleh dengan sintering bubuk.BAM biasanya mengandung sejumlah kecil elemen pengotor (seperti oksigen dan besi) yang memasuki materi selama persiapan. Diperkirakan bahwa kehadiran besi (paling umum sebagai puing -puing di pakaian dalam botol pabrik dan media) bertindak sebagai bantuan sintering. BAM Dapat dicampur dengan silikon, fosfor, karbon, titanium diborida (TIB2), aluminium nitrida (ALN), titanium karbida (TIC) atau boron nitrida (BN).

Properti

BAM memiliki koefisien gesekan yang tidak diketahui terendah (0,04), kemungkinan karena pelumasan diri.

Struktur

Sebagian besar bahan super memiliki struktur kristal sederhana, sangat simetris, seperti kubus berlian atau sphalerit. Namun, BAM memiliki struktur kristal simetri rendah yang kompleks dengan 64 atom per unit sel. Sel satuan ortorombik, dan fitur yang paling penting adalah empat Icosahedron yang mengandung boron. Mempahami Icosahedron berisi 12 atom boron. Delapan atom boron lain menghubungkan icosahedron dengan elemen lain dalam sel satuan. Hunian situs logam di kisi kurang dari satu, jadi sementara bahan biasanya diidentifikasi dengan formula ALMGB14, Komposisi kimianya lebih dekat ke AL0.75mg0.75B14. ini non-stoikiometri ini sering terjadi pada borida (lihat struktur kristal borida logam yang kaya boron dan boron karbida). Parameter sel satuan BAM adalah A = 1,0313 nm, Boron). = 0,8115 nm, c = 0,5848 nm, z = 4 (empat unit struktural per unit sel), kelompok ruang IMMA, simbol Pearson OI68, dan kepadatan 2,59 g/cm3. Titik leleh kira -kira diperkirakan pada 2000 ° C.

Optoelektronik

Pita BAM adalah sekitar 1,5 eV. Penyerapan yang signifikan diamati pada energi sub-celah dan dikaitkan dengan atom logam. Resistivitas tergantung pada kemurnian sampel dan sekitar 104 ohm · c. Koefisien Seebeck relatif tinggi, antara 5,4 dan −8,0 mV/k. Karakteristik ini berasal dari Transfer elektron dari atom logam ke boron icosahedron, yang bermanfaat untuk aplikasi termoelektrik.

Kekerasan dan ketangguhan patah

Mikrohardness bubuk BAM adalah 32-35 GPa. Ini dapat ditingkatkan menjadi 45 GPa dengan paduan dengan titanium boron yang kaya boron, dan ketangguhan fraktur dapat ditingkatkan dengan menggunakan tib2 atau dengan menyimpan film BAM kuasi-amorent. Tic to bam mengurangi kekerasannya. Dengan definisi, nilai kekerasan melebihi 40 GPa membuat BAM menjadi bahan superhard. Dalam komposit BAM - TIB2, kekerasan dan ketangguhan maksimum dicapai pada ~ 60 vol.% Tib2. Menambah Kandungan TIB2 menjadi 70-80% meningkatkan tingkat keausan dengan mengorbankan sekitar 10% kehilangan kekerasan. Tib2 aditif itu sendiri adalah bahan tahan aus dengan kekerasan 28-35 IPK.

Aplikasi

BAM tersedia secara komersial dan aplikasi potensial sedang diselidiki. Misalnya, piston, segel dan baling -baling pada pompa dapat dilapisi dengan BAM atau BAM + TIB2 untuk mengurangi gesekan antara komponen dan meningkatkan ketahanan aus. Gesekan pengurangan akan mengurangi penggunaan energi. diterapkan pada alat pemotong. Gesekan yang dikurangi mengurangi gaya yang diperlukan untuk memotong objek, memperpanjang masa pakai pahat dan berpotensi meningkatkan kecepatan pemotongan.