Казанские ученые испытали аморфный металлический сплав никеля и ниобия (Ni62Nb38) при сверхвысоких давлениях и сдвиговой деформации. Компьютерный эксперимент определил пороговое значение давления перед «взрывной» кристаллизацией сплава.

Аморфные металлические сплавы на основе никеля – перспективные для применения на практике материалы. Их можно использовать в микроэлектронике и машиностроении. Подробнее о свойствах сплава рассказал руководитель проекта, заведующий кафедрой, профессор Анатолий Мокшин:

«Среди таких сплавов стоит особо выделить аморфный металлический сплав Ni62Nb38, относящийся к перспективным конструкционным материалам ввиду его высокой прочности, устойчивости к коррозии и твердости. Эти свойства во многом зависят от стабильности аморфной структуры, которая, по сути, представляет собой структуру "замерзшего" расплава, жидкости».

С помощью компьютерного моделирования методом молекулярной динамики выяснилось, что стабильность аморфной структуры сплава Ni62Nb38 нарушается при механических воздействиях, а именно давлении и сдвиговой деформации:

«Сдвиговая деформация и высокие давления способствуют образованию кристаллических вкраплений. Чем выше прилагаемое давление, тем быстрее происходит рост кристаллов. При высоких давлениях материал полностью теряет свои полезные конструкционные свойства», – пояснил доцент кафедры вычислительной физики и моделирования физических процессов Булат Галимзянов.

Было установлено, что сплав Ni62Nb38 способен сохранять функциональные свойства при давлениях, не превышающих 400 гигапаскаль. Знание особенностей поведения металлических сплавов в экстремальных условиях позволит расширить область применения материалов. 

Подробнее с результатами исследования можно ознакомиться в журнале Journal of Non-Crystalline Solids.

Исчтоник: КФУ 

Фото: КФУ