Mar 12, 2025

שמירה על סופר -גמישות מהטמפרטורה הנמוכה ביותר של היקום של היקום של - 269 לתואר 127 מעלות: טיטניום חדש - סוג סגסוגת אלומיניום

השאר הודעה

בשדות כמו חלל וחקר חלל עמוק, הדרישות לחומרים מחמירות ביותר. חומרים צריכים להיות קלים, פונקציונליים ומסוגלים להסתגל להבדלי טמפרטורה קיצוניים. צורה מסורתית - סגסוגות זיכרון הן בעלות ביצועים מוגבלים בסביבות טמפרטורה נמוכות ואינן יכולות לעמוד בדרישות קיצוניות כמו חקר שטח עמוק ואחסון גז נוזלי. זה הופך את המחקר והפיתוח של חומרים מסוג חדש לדחוף ביותר.

 

צוות המחקר נערך בניתוח תרמודינמי עומק ועיצב בקפידה סגסוגת מסוג חדש עם טיטניום ואלומיניום כמרכיבים העיקריים - TI75.25AL20CR4.75 על פי דיאגרמת השלבים. הם השתמשו בשיטת מרווה הטמפרטורה הגבוהה כדי לייצב את - שלב וגם למדו באופן מקיף ובקפדנות את מנגנון המיקרו, השינוי של שלב, ותכונות מכניות באמצעות שיטות מתקדמות כמו מיקרוסקופיית אלקטרונים בהולכה (TEM), In - Diffrappiction Neutron, ותאם דיגיטלי מתאם (DIC) טכנולוגיית DIC. בניסוי הוכנו הסגסוגת במהירות לאחר טיפול בחום בטמפרטורה גבוה, וגודל גדול בגודל יחיד - הוכנו דגימות קריסטל, והניחו בסיס אמין לבדיקות מכניות הבאות.

 

סגסוגת Ti - Al - Cr החדשה יכולה לשחזר זן עד 7.3% בטמפרטורת החדר, השווה לזו של סגסוגות ניקל מסחריות - טיטניום ועולה בהרבה על זה של סגסוגות מבוססות טיטניום מסורתיות. צפיפותו היא 4.36 × 10 re ק"ג/מ"ק, וכוחו הספציפי גבוה כמו 185 × 10 re Pa · m³/kg, שהוא יותר מפי שניים מזה של צורה קלה מסורתית - סגסוגות זיכרון. באופן מדהים עוד יותר, סגסוגת זו שומרת על גמישות סופר -סופר בטווח טמפרטורות רחב של 4.2 K ל- 400 K, עם חלון טמפרטורת הפעלה של 396 K, שהוא פי חמישה מזה של סגסוגות ניקל - טיטניום. גמישות העל שלה מקורן בטרנספורמציה שלב מרטנסיטי מ- B2 ל- B19, והיא מראה עלייה לא תקינה בעוצמת הגזירה בטמפרטורות נמוכות.

 

ניתן לראות בבירור מהנתון כי טווח הטמפרטורה הסופר -אלסטי של צורת Ti - Al - Cr - סגסוגת זיכרון תואמת את תנודות הטמפרטורה בסביבות היישום בפועל של כדור הארץ, מאדים והירח. בהשוואה לסגסוגות זיכרון אחרות - יש לו יתרונות משמעותיים מבחינת טווח טמפרטורות הפעלה אלסטיות -סופר -אלסטיות.

 

זה כמו כוכב חדש ומבריק, מאיר עם אור ייחודי בתחום מדעי החומרים ומוביל את הכיוון החדש של פיתוח חומרים עתידיים.

שלח החקירה