元素百科介绍了中国科学院金属研究所制备的梯度纳米结构，以降低合金摩擦系数。最近，中国科学院沈阳材料科学国家（联合）实验室卢克研究小组利用表面机械研磨技术在Cu-Ag合金表面制备了梯度纳米结构。该结构显著降低了Cu-Ag合金在高负荷干摩擦过程中的干摩擦系数。相关研究已发表在《科学进展》中。
降低金属材料摩擦系数的原理
在机械运行过程中，材料之间的摩擦会导致能量损失、工作效率降低和部件寿命缩短。在一定的工作条件下，材料本体的摩擦系数很难通过结构调节来改变。即使晶粒尺寸降低到纳米量级，材料的硬度也会翻倍，稳定的摩擦系数几乎保持不变。降低金属材料本体的摩擦系数似乎是一项“不可能完成”的任务。
Cu-Ag合金梯度纳米结构试验
实验表明，在单次和重复滑动条件下，Cu-Ag合金梯度纳米结构样品表面始终光滑，无裂纹或材料堆积，有效抑制摩擦引起的表面粗糙度，表现出与粗晶和均匀纳米结构样品完全不同的特点。同时，材料的磨损率呈量级降低。
梯度纳米结构是金属摩擦的开放路径
梯度纳米结构为减少传统金属材料的摩擦磨损开辟了新的途径。梯度纳米结构显著降低了金属的干摩擦系数，对提高工程材料的能源效率和产品寿命具有重要意义，也将促进高端精密制造技术的发展。
