فناوریهای مدرن مانند هواپیماهای مافوق صوت، فضاپیماهای قابل استفاده مجدد و موتورهای موشک پیشرفته به موادی نیاز دارند که بتوانند در دماهای بسیار بالا دوام بیاورند.
به گزارش ایسنا، اکنون محققان چینی در یک پیشرفت غیرمنتظره که میتواند آینده هوافضا و مهندسی پیشرفته را تغییر دهد، یک آلیاژ فلزی جدید را توسعه دادهاند که قادر به حفظ استحکام خود در دماهای بالا تا ۲۴۰۰ درجه سانتیگراد است.
این نوآوری به یکی از بزرگترین چالشها در علم مواد میپردازد؛ ایجاد فلزاتی که در دمای بسیار بالا از نظر ساختاری پایدار میمانند و در عین حال بارهای مکانیکی سنگین را تحمل میکنند.
این پژوهش که توسط تیمی از دانشگاه شیآن جیائوتونگ(Xi’an Jiaotong) رهبری میشود، بر روی یک آلیاژ مبتنی بر تانتالوم(tantalum) که به طور ویژه مهندسی شده است، تمرکز دارد. تانتالوم در حال حاضر به دلیل نقطه ذوب فوقالعاده بالای نزدیک به ۳۰۰۰ درجه سانتیگراد شناخته شده است و آن را به یکی از مقاومترین فلزات در برابر حرارت تبدیل میکند.
با این حال، حتی آلیاژهای تانتالوم نیز به شکل سنتی در دماهای بسیار بالا دچار افت استحکام میشوند. محققان چینی ادعا میکنند که با طراحی آلیاژی با ریزساختار داخلی بهینه که حتی در محیطهای حرارتی شدید نیز در برابر تغییر شکل مقاومت میکند، بر این محدودیت غلبه کردهاند.
فناوریهای مدرن مانند هواپیماهای مافوق صوت، فضاپیماهای قابل استفاده مجدد، موتورهای موشک پیشرفته و رآکتورهای هستهای نسل جدید به موادی نیاز دارند که بتوانند در دماهای بسیار بالا بدون تضعیف، مقاومت کنند.
آلیاژهای با کارایی بالای مرسوم، از جمله سوپرآلیاژهای بر پایه نیکل که به طور گسترده در موتورهای جت استفاده میشوند، با نزدیک شدن دما به ۲۰۰۰ درجه سانتیگراد، شروع به از دست دادن استحکام مکانیکی خود میکنند. آلیاژ تازه توسعه یافته همچنین قادر به تحمل بارهای سنگین است
طبق گزارشها، این آلیاژ تازه توسعه یافته همچنان قادر به تحمل بارهای سنگین در دماهای تا ۲۴۰۰ درجه سانتیگراد است که نشاندهنده پیشرفت قابل توجهی نسبت به مواد ساختاری بادوام در دمای بالای موجود است.
فلزات عموماً با افزایش دما نرم میشوند، زیرا ساختارهای کریستالی داخلی آنها متحرکتر میشوند. هنگامی که دما تقریباً از ۶۰ درصد …
