Рекордні показники міцності: вчені розробили унікальний суперсплав, який може змінити промисловість
Міжнародна група науковців представила новий спосіб створення металевих сплавів, який може суттєво змінити сучасну металургію. Результати дослідження, опублікованого в журналі Science, свідчать, що вирішальне значення для міцності матеріалу має не лише його хімічний склад, а й внутрішня структура, яка формується під час виробництва.
Під час експерименту дослідники спочатку розплавили сплав за високої температури, після чого охолодили його до 550 °C і витримували в такому режимі від кількох годин до кількох діб. Саме контрольована термічна обробка дозволила атомам сформувати більш упорядковану структуру з дрібними та щільно розташованими зернами.
«Наша робота показує, що спосіб організації атомів під час виробництва може бути не менш важливим, ніж сам склад матеріалу», - пояснив матеріалознавець Цзянь-Фен Ні з Університету Монаша.
Для створення нового матеріалу вчені використали п'ять металів: гафній, ніобій, тантал, титан і цирконій. Найкращих характеристик вдалося досягти після приблизно 32 годин термічної обробки.
Виготовлення металу. Ілюстративне фото: Соцмережі
Отриманий тугоплавкий високоентропійний сплав продемонстрував вражаючі результати: він виявився приблизно удвічі міцнішим за сталь, утричі міцнішим за алюміній і майже вдвічі перевершив аналогічні сплави, виготовлені традиційними методами.
За словами авторів дослідження, контрольований процес дозволив майже повністю усунути внутрішні дефекти матеріалу. Завдяки цьому сплав зберіг не лише високу міцність, а й пластичність - здатність деформуватися без руйнування.
«Завдяки ретельному контролю організації атомів ми створили матеріал із винятковою міцністю та стабільністю», - зазначив матеріалознавець Юй Чжан із Чунцінського університету.
Дослідники вважають, що нова технологія відкриває перспективи для створення міцніших, довговічніших та економічніших матеріалів для авіакосмічної промисловості, енергетики, машинобудування та інших високотехнологічних галузей.
Водночас науковці наголошують, що робота лише започатковує новий напрям досліджень. Наступним етапом стане вивчення механізмів, які змушують атоми формувати саме таку впорядковану структуру, щоб у майбутньому застосувати цей підхід до інших типів металевих сплавів.
Читайте по темі
- Планета на порозі температурних рекордів: NASA зафіксувало аномальну хвилю тепла в океані.
- В Антарктиді безслідно зникла площа льоду розміром з Україну: що загрожує людству.
- Аномалія в Північній Атлантиці: що означає «холодна пляма» та чому вона може змінити клімат планети.