Исследовательская группа из POSTECH (Pohang University of Science and Technology), возглавляемая профессором Хен Соп Кимом с факультета материаловедения и инженерии, Высшего института технологии черных металлов и факультета машиностроения, разработала новый сплав, который сохраняет свою прочность и пластичность при экстремальных температурах в диапазоне от -196 °C до 600 °C. Результаты, которые привлекли внимание представителей аэрокосмической и автомобильной промышленности, были опубликованы в международном журнале Materials Research Letters.
Большинство металлов, используемых в повседневной жизни, чувствительны к перепадам температур - металлические дверные ручки зимой кажутся ледяными, а летом обжигающими. Следовательно, обычные металлические материалы обычно оптимизированы для работы в узком температурном диапазоне, что ограничивает их эффективность в средах с резкими колебаниями температуры
Чтобы преодолеть эту проблему, исследовательская группа POSTECH представила концепцию "гиперадаптора" и разработала высокоэнтропийный сплав на основе никеля (HEA), который воплощает эту идею.
Недавно разработанный HEA демонстрирует практически неизменные механические характеристики в широком диапазоне температур - от криогенных условий при -196 °C (77 К) до высокой температуры при 600 °C (873 К). Такая замечательная стабильность объясняется наличием наноразмерных выделений l1₂*2 , которые равномерно распределены внутри сплава. Эти мелкие частицы действуют как упрочняющие элементы, препятствующие деформации, в то время как внутренняя структура сплава выдерживает напряжение благодаря постоянному скольжению независимо от температуры.
Эта разработка имеет значительные перспективы для применений, связанных с внезапными или экстремальными перепадами температур, таких как ракетные или реактивные двигатели, автомобильные выхлопные системы, турбины электростанций и трубопроводы. Способность сплава поддерживать стабильные эксплуатационные характеристики в таких условиях может значительно повысить как безопасность, так и эффективность в этих сложных условиях.
"Наш HEA преодолевает ограничения существующих сплавов и создает новый класс материалов, нечувствительных к температуре", - сказал профессор Ким. "Концепция Hyperadaptor представляет собой прорыв в разработке материалов нового поколения с неизменными механическими характеристиками даже в экстремальных условиях".
Исследование было поддержано Министерством науки и ИКТ в рамках Программы развития нано-технологий и материалов, а также Hyundai Motor Group.
Комментарии