Революционное открытие. Ученые создали "суперсплав" с уникальными особенностями

Алексей Грушевский

Читати українською

Источник: online.ua

Новый материал с исключительной стойкостью к высоким температурам демонстрирует большие перспективы.

Главные тезисы

Создан суперсплав с уникальными свойствами, включая высокую стойкость к высоким температурам.
Такие материалы необходимы для технологий, работающих при экстремальных условиях, например, авиационных двигателей и газовых турбин.
Новый сплав на основе тугоплавких металлов обладает высокой термостойкостью и низкой склонностью к окислению, что позволяет использовать его при температурах выше 1100°C.

Ученые создали "суперсплав": в чем его уникальность

Металлы, способные выдерживать очень высокие температуры, необходимы для таких технологий, как авиационные двигатели, газовые турбины и рентгеновское оборудование.

Издание SciTechDaily пишет, что к наиболее термостойким относятся такие металлы, как вольфрам, молибден и хром, плавящиеся при температуре 2000°C и выше. Но, несмотря на поразительную термостойкость, они имеют серьезные недостатки.

Эти металлы становятся хрупкими при комнатной температуре и быстро окисляются на воздухе, что приводит к разрушению материала при температуре 600-700°C. Поэтому они могут эффективно использоваться только в сложных вакуумных условиях.

Чтобы преодолеть эти препятствия, инженеры давно полагаются на суперсплавы на основе никеля, которые используются для производства газовых турбин и других высокотемпературных объектов.

Имеющиеся суперсплавы состоят из множества различных металлов, в том числе редких, благодаря чему они совмещают в себе несколько свойств. Они пластичны при комнатной температуре, стабильны при высоких температурах и устойчивы к окислению, — объясняет профессор Мартин Гайльмайер из Института прикладных материалов — материаловедения и инженерии.

Однако — и в этом состоит проблема — рабочие температуры, то есть температуры, при которых их можно безопасно использовать, находятся в диапазоне до 1100°C максимум. Это слишком низкая температура, чтобы полностью использовать потенциал для повышения эффективности турбин или других высокотемпературных применений. Дело в том, что эффективность процессов сгорания увеличивается по мере роста температуры.

Ученые пытаются преодолеть это ограничение. Новый сплав на основе тугоплавких металлов обладает беспрецедентными свойствами.

Он пластичен при комнатной температуре, его температура плавления достигает около 2000°C, и в отличие от известных сегодня тугоплавких сплавов он окисляется очень медленно, даже в критическом температурном диапазоне. Это дает надежду на возможность изготовления компонентов, пригодных для эксплуатации при температуре, значительно превышающей 1100°C. Таким образом, результаты наших исследований могут привести к настоящему технологическому прорыву, — рассказал профессор Рурского университета в Бохуме Александр Кауфманн.