Ученые исследовали самый прочный материал на Земле

Детали

Ученые измерили самую высокую когда-либо зарегистрированную ударную вязкость материала, исследуя металлический сплав из хрома, кобальта и никеля (CrCoNi).

Мало того, что металл чрезвычайно пластичен - что в материаловедении означает очень ковкий - и впечатляюще прочен (что означает, что он сопротивляется остаточной деформации), его прочность и пластичность улучшаются по мере того, как он становится холоднее. Это не так у большинства других существующих материалов.

"Когда вы проектируете конструкционные материалы, вы хотите, чтобы они были прочными, но в то же время пластичными и устойчивыми к разрушению, - сказал один из руководителей проекта Исо Джордж, заведующий кафедрой перспективных теорий и разработок сплавов в ORNL и Университете Теннесси. - Обычно это компромисс между этими свойствами. Но этот материал сочетает в себе и то, и другое, и вместо того, чтобы становиться хрупким при низких температурах, он становится более прочным".

CrCoNi относится к классу металлов, называемых высокоэнтропийными сплавами (ВЭС). Все сплавы, используемые сегодня, содержат большую долю одного элемента с добавлением меньшего количества дополнительных элементов, но ВЭС изготавливаются из равных частей каждого составного элемента.

Ударная вязкость этого материала при температурах жидкого гелия (20 кельвинов, -424 по Фаренгейту) в 500 раз больше, чем у куска кремния, в около 5 раз больше, чем у некоторых лучших видов стали, говорит соруководитель исследования Роберт Ричи, старший научный сотрудник отдела материаловедения лаборатории Беркли и профессор инженерии Калифорнийского университета в Беркли.

Команда, возглавляемая исследователями из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab) и Национальной лаборатории Ок-Риджа, опубликовала исследование, описывающее их поражающие открытия, 1 декабря 2022 года в журнале Science.