НаверхУченые создали сверхпрочный медный сплав, который прочнее стали и может выдерживать температуру до 1500 °F
Новый сверхпрочный медный сплав можно использовать для создания более совершенных самолётов и космических кораблей.
Во-первых, исследователи разработали новый медный сплав, который является одним из самых прочных материалов на основе меди из когда-либо созданных.
Новый сплав, представляющий собой смесь меди, тантала и лития, был создан на наноуровне, чтобы выдерживать экстремальные температуры и нагрузки. Он может найти важное применение в аэрокосмической, оборонной и промышленной отраслях. Исследователи опубликовали результаты своей работы 27 марта в журнале Science.
«Это передовая наука, которая занимается разработкой нового материала, уникальным образом сочетающего в себе превосходную электропроводность меди с прочностью и долговечностью суперсплавов на основе никеля», — заявил соавтор исследования Мартин Хармер, почётный профессор инженерного дела в Университете Лихай в Бетлехеме, штат Пенсильвания.
В настоящее время наиболее распространёнными материалами, используемыми в условиях высоких нагрузок, таких как в газотурбинных двигателях и оборудовании для химической обработки, являются жаропрочные сплавы на основе никеля, которые отличаются прочностью, устойчивостью к коррозии и способностью выдерживать высокие температуры.
Но эти сплавы не обладают достаточной электропроводностью, что ограничивает возможности их применения. Чтобы решить эту проблему, исследователи поместили медно-литиевые осадки между двумя слоями, богатыми танталом — элементом, который обладает высокой устойчивостью к коррозии.
Затем команда усовершенствовала вещество, добавив небольшое количество лития, чтобы изменить структуру осадков и превратить их в стабильные кубоиды, что повысило прочность и термостойкость сплава.
«Когда мы изучаем свой организм, мы пытаемся найти признаки клеточной мутации, указывающие на рак, — сказал соавтор исследования Киран Соланки, профессор инженерии в Университете штата Аризона, в своём заявлении. Точно так же конструкционные материалы оставляют уникальный «отпечаток» при воздействии любых факторов, таких как радиация или тепло. И в этом случае наличие медно-литиевого осадка со стабильным бислоем Ta [тантала] позволяет изменить высокотемпературный «отпечаток» разрушения».
Полученный материал обладает впечатляющим набором свойств. Помимо электропроводности, он может работать при температуре до 1472 градусов по Фаренгейту (800 градусов по Цельсию) и выдерживать максимальное напряжение в 1120 мегапаскалей при комнатной температуре — это более чем в полтора раза превышает максимальное давление, которое может выдержать сталь.
По словам исследователей, эти свойства означают, что его можно использовать по-разному.
«Это даёт промышленности и военным основу для создания новых материалов для гиперзвуковых технологий и высокопроизводительных турбинных двигателей», — сказал Хармер.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: «ПАРАЧАСТИЦЫ» — ВОЗМОЖНО, ТРЕТИЙ ЦАРСТВО КВАНТОВЫХ ЧАСТИЦ, МЕНЯЮЩЕЕ ПРАВИЛА ИГРЫ
