Ученые из Университета науки и технологий Пхохана (POSTECH) совершили крупный прорыв в области материаловедения и разработали новый высокоэнтропийный сплав на основе никеля (HEA). Сплав может сохранять свою прочность и гибкость при температурах от очень низких -196°C до высоких температур до 600°C.
Ученые из Университета науки и технологий Пхохана (POSTECH) совершили крупный прорыв в области материаловедения и разработали новый высокоэнтропийный сплав на основе никеля (HEA). Сплав может сохранять свою прочность и гибкость при температурах от очень низких -196°C до высоких температур до 600°C.
Проще говоря, сплав практически негибкий, что делает его идеальным материалом для сред с резкими перепадами температур. Исследование возглавил профессор Хён Соп Ким из нескольких факультетов Университета науки и технологий Пхохана (POSTECH). Результаты исследования были опубликованы в журнале Materials Research Letters и привлекли внимание таких отраслей, как аэрокосмическая и автомобильная.
Большинство металлов выходят из строя при воздействии резких перепадов температуры. Например, металлические предметы кажутся холодными зимой и горячими летом. Это делает традиционные металлы менее надежными при быстром или резком изменении температуры. Чтобы решить эту проблему, команда Университета науки и технологий Пхохана представила концепцию «Гиперадаптора» и на ее основе разработала новый сплав.
Высокоэнтропийные сплавы (HEA) стабильно работают при любых температурах благодаря наличию наноразмерных выделений L1₂. Эти частицы равномерно распределяются по всему сплаву, повышая его прочность за счет предотвращения деформации. В то же время структура сплава адаптируется к нагрузкам, что позволяет ему оставаться надежным независимо от температуры.
В отличие от обычных сплавов, которые обычно состоят из одного основного элемента, высокоэнтропийные сплавы (ВЭА) изготавливаются из смеси пяти и более элементов в почти равных количествах. Эта уникальная комбинация приводит к крайне случайному расположению атомов, известному как высокая конфигурационная энтропия. Эта структура придает HEA превосходные качества, такие как долговечность, гибкость, стойкость к истиранию и термостойкость. Благодаря этим свойствам HEA широко используются в таких требовательных областях, как аэрокосмическая, автомобильная и атомная промышленность.
Новый сплав можно использовать в местах, подверженных резким перепадам температуры, например, в двигателях, выхлопных системах, турбинах и трубах. Его способность сохранять прочность и надежность в экстремальных условиях может повысить безопасность и эффективность в этих критически важных приложениях.
«Наш HEA преодолевает ограничения существующих сплавов и создает новый класс термонечувствительных материалов», — сказал профессор Ким. «Концепция Hyperadaptor представляет собой прорыв в разработке материалов следующего поколения, которые сохраняют стабильное механическое поведение даже в экстремальных условиях».
Это открытие может помочь создать более качественные материалы, которые будут надежно работать в суровых условиях и улучшить базовую производительность системы.