Исследовательская группа под руководством ученых из Городского университета Гонконга (CityU) обнаружила первый в своем роде сверхэластичный сплав, который может сохранять жесткую структуру, даже когда его нагреют до 726,85°C или выше. Сплав может быть использован в производстве высокоточных устройств для космических полетов, передает EurekAlert!. Подробно о материале рассказано в статье, опубликованной в журнале Nature.
Обычно металлы размягчаются при нагревании. Но это не относится к новому сплаву – Co25Ni25(HfTiZr)50. Он принадлежит к типу элинвара – группе сплавов, упругие свойства которых мало зависят от изменений температуры. Когда новый сплав нагревают до температуры 726,85°С и выше, он остается таким же жестким или даже становится немного жестче, чем при комнатной температуре. При этом он расширяется без какого-либо заметного фазового перехода, отмечают авторы работы.
Почему так происходит? Все дело в структуре решетки: она очень сильно искажена. Благодаря сочетанию уникальных структурных особенностей высокоэнтропийный сплав обладает очень высоким энергетическим барьером против нарушений кристаллической решетки.
Выяснилось, что сплав может накапливать большое количество упругой энергии. Его можно использовать для хранения энергии, сообщают авторы работы: «Поскольку эластичность 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».
Кроме того, материал найдет применение в аэрокосмической технике. «Мы знаем, что температура, например, на поверхности Луны колеблется от 122°C до -232°C. 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», – сказал профессор Ян.
[Фото: City University of Hong Kong]
