Ученые придумали, как создать металлические сплавы нового поколения

Исслeдoвaтeли из Стэнфoрдскoгo унивeрситeтa пoкaзaли, чтo высoкoe дaвлeниe   – этo ключ к сoздaнию высoкoэнтрoпийныx сплaвoв мeтaллoв: бoлee лeгкиx, прoчныx и тeрмoстoйкиx. Рeзультaты рaбoты прeдстaвлeны в журнaлe Nature Communications.

Высoкoэнтрoпийныe сплaвы   – этo новый класс сплавов, дизайн которых основывается не на добавлении небольшого количества металла к одному базовому (например, бронза   – это медь с добавлением олова), а на смешивании многих металлов в приблизительно равных количествах. Считается, что такие сплавы будут лучше обычных. Сейчас материаловеды исследуют вопрос, как обеспечить их стабильность. А именно   — как добиться определенной упаковки атомов в сплаве, что существенно влияет на его свойства.

В своей работе американские исследователи успешно создали сплав из пяти металлов (марганца, кобальта, железа, никеля и хрома), в виде двух кристаллических структур: объемно-центрированной кубической решетки (ОЦК) и гранецентрированной кубической решетки (ГЦК). Однако им никак не удавалось добиться гексагональной плотноупакованной ячейки (ГПУ). Но в своей новой работе с помощью высокого давления они смогли получить результат.

ГЦК-упаковку атомов можно представить как два слоя шаров для тенниса, лежащих один на другом. А если сдвинуть один слой шариков по отношению к другому так, чтобы шары верхнего слоя не лежали строго над шарами нижнего, а попадали в промежутки между ними, то получится   ГПУ.

Ученые предположили, что этот сдвиг сложно осуществить, так как магнитные силы между атомами металлов мешают этому. Тогда исследователи поместили сплав в условия высокого давления, чтобы разрушить магнитные взаимодействия. Давление, которое использовали в работе, (55   ГПа) встречается в мантии Земли. К удивлению ученых сплав сохранял свою структуру даже после уменьшения давления. Теперь исследователи планируют экспериментировать со сплавами из других металлов.

Комментарии и уведомления в настоящее время закрыты..

Комментарии закрыты.