de.wedoany.com-Bericht: Ingenieure der Monash University haben eine neue Legierungstechnologie vorgestellt, mit der sich eine Legierung herstellen lässt, die doppelt so fest ist wie herkömmlicher Stahl und dreimal so fest wie Aluminium. Die Leistungsfähigkeit dieser Legierung ist im Vergleich zu ähnlichen, mit herkömmlichen Verfahren hergestellten Legierungen ebenfalls verdoppelt.
Anstatt die Metalle bei extrem hohen Temperaturen vollständig zu schmelzen, wählte das Forschungsteam einen kontrollierten Erhitzungsprozess, der die Atome dazu anleitet, sich selbstständig zu hochgeordneten und miteinander verbundenen Strukturen zu organisieren.
Diese Methode ermöglicht es den Ingenieuren, sogenannte „Atomarchitekturen" zu konstruieren, bei denen verschiedene Strukturen gemeinsam entstehen und auf kontinuierliche Weise verbunden werden, wodurch die in herkömmlichen Legierungen üblichen mikroskopischen Defekte vermieden werden.
Das Forschungsteam validierte die Methode an einer Legierung aus Titan, Hafnium, Tantal, Niob und Zirkonium, wodurch eine eng verbundene innere Nanostruktur aus drei verschiedenen Bestandteilen entstand. Das Material erreichte eine Druckfließgrenze von über zwei Gigapascal und behielt gleichzeitig eine gute Duktilität bei, sodass es sich biegen lässt, ohne zu brechen.
Professor Jianfeng Nie erklärte, die Bedeutung dieses Ergebnisses liege nicht nur in der spezifischen Legierung selbst, sondern vor allem darin, dass bewiesen wurde, dass sich Atome in massiven metallischen Werkstoffen zu defektfreien Strukturen selbst organisieren können. „Wenn dieses Konzept breiter angewendet werden kann, könnte es Türen zu Materialien mit bisher für unmöglich gehaltenen Eigenschaften öffnen und die Legierungsentwicklung beeinflussen, mit Anwendungsmöglichkeiten in vielen Systemen und Branchen."
Außerordentlicher Professor Yu Zhang von der Chongqing University ist der Ansicht, dass diese Ergebnisse einen grundlegend anderen Ansatz zur Entwicklung leistungsstarker Metalle aufzeigen. „Indem wir sorgfältig steuern, wie sich die Atome während der Verarbeitung organisieren, konnten wir eine hochgradig verbundene Struktur mit außergewöhnlicher Festigkeit und Stabilität schaffen."
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