Ученые из Городского университета Гонконга открыли первый в своем роде сплав, который становится жестче, а не мягче при сильном нагреве.
Новый сплав (Co25Ni25(HfTiZr)50) относится к группе элинваров. Сплавы из этой группы обладают высокой упругостью и устойчивы к деформации, но при высокой температуре их упругость снижается из-за расширения, как и у любых известных металлов.
«Когда этот сплав нагревают до 1000 К, то есть до 726,85 °C, или даже выше, он становится таким же или даже немного жестче, чем при комнатной температуре, и он расширяется без каких-либо заметных фазовых переходов. Это противоречит всей информации из учебников, поскольку металлы обычно размягчаются, когда расширяются при нагревании», – Ян Юн, соавтор исследования.
В дополнение к эффекту элинвара этот сплав также демонстрирует предел упругости около 2 процентов при комнатной температуре, то есть, хотя вам нужно приложить много энергии, чтобы деформировать его, он будет деформироваться примерно в два раза дольше, чем обычный кристаллический сплав до того, как возникнет какая-либо остаточная деформация.
График показывает, что модуль упругости нового сплава растет с повышением температуры
«Поскольку упругость не рассеивает энергию и, следовательно, не выделяет тепло, которое может привести к неисправности устройств, этот сверхэластичный сплав будет полезен в высокоточных устройствах, таких как часы и хронометры.
Мы знаем, что на поверхности Луны температура колеблется от -122 °C до -232 °C. Но этот сплав останется прочным и неповрежденным в экстремальных условиях, и поэтому он очень хорошо подходит для будущих механических хронометров, работающих в широком диапазоне температур во время космических полетов», – говорит Ян Юн.
На видео ниже можно увидеть необычайную упругую способность высокоэнтропийного сплава, продемонстрированную в сравнении с другими материалами.
По мнению ученых, такие удивительные свойства этого сплава могут пригодиться в космической отрасли, которая нуждается в материалах, способных выдерживать значительные перепады температур.
Использованы материалы
