Επανάσταση στην υλική έρευνα: Το μυστικό του σταθερού κράματος θερμοκρασίας

Επανάσταση στην υλική έρευνα: Το μυστικό του σταθερού κράματος θερμοκρασίας

Vienna, Österreich - Μια πρωτοποριακή πρόοδο στην υλική έρευνα θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στη βιομηχανία υψηλής τεχνολογίας. Οι ερευνητές του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου της Βιέννης, μαζί με το Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας του Πεκίνου, έχουν αναπτύξει ένα νέο κράμα μετάλλου, το Pyrochlor Magnet, το οποίο δεν έχει σχεδόν καμία θερμική επέκταση. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό επειδή τα τυπικά υλικά σε μεταβολές της θερμοκρασίας, όπως το μέταλλο του Πύργου του Άιφελ, το οποίο μπορεί να επεκταθεί έως και 15 εκατοστά το καλοκαίρι, συχνά προκαλεί προβλήματα. Σύμφωνα με τον Dr. Sergii Khmelevskyi από το Scientific Cluster της Βιέννης (VSC) έχει αντισταθμιστεί με επιτυχία για αυτή τη θερμική επέκταση που μπορεί να αποφευχθεί μέσω στοχοθετημένων συνδυασμών υλικών, γεγονός που οδηγεί σε αξιοσημείωτη σταθερότητα, όπως ingenieur.de αναφέρθηκε.

Το πρόσφατα αναπτυγμένο κράμα αποτελείται από ζιρκόνιο, niob, σίδηρο και κοβάλτιο και δεν δείχνει σχεδόν καμία έκταση σε ένα εύρος θερμοκρασίας από μείον 270 έως συν 150 βαθμούς Κελσίου. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν σύνθετες προσομοιώσεις υπολογιστών για να κατανοήσουν το λεγόμενο αποτέλεσμα Invar και να εξηγήσουν τις ειδικές ιδιότητες του νέου υλικού. Η συμπεριφορά των ηλεκτρονίων μέσα στο κράμα αλλάζει με τη θερμοκρασία, πράγμα που σημαίνει ότι το υλικό συμβάσεις και η θερμική επέκταση αντισταθμίζεται σχεδόν πλήρως. Αυτά τα ευρήματα, παρόμοια με τα έργα που έχουν ήδη δημοσιευθεί το 2023 στο "Journal of Physical Chemistry C", αποτελούν τη βάση για τις μελλοντικές εξελίξεις στην τεχνολογία υλικών, όπως το "https://www.vienna.at/forscher-der-wien-för-fur-raumfahrt/9196549"> vienna.at

Μοναδικές ιδιότητες και περιοχές εφαρμογής

Η ακανόνιστη δομή του πλέγματος των μαγνητών Pyrochlor επιτρέπει μια διαφοροποιημένη αντίδραση στις μεταβολές της θερμοκρασίας μέσα στο υλικό, γεγονός που οδηγεί στην ειδική σταθερότητά του. Οι ερευνητές βλέπουν τεράστιες δυνατότητες για αυτόν τον καινοτόμο μαγνήτη σε αρκετές εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας, ειδικά στην τεχνολογία αεροδιαστημικής, την τεχνολογία μέτρησης υψηλής ακρίβειας και σε ηλεκτρονικά εξαρτήματα, τα οποία θέτουν υψηλές απαιτήσεις για τη θερμική σταθερότητα. Η ικανότητα να μην παραμορφώνεται πρακτικά κάτω από ακραίες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας θα μπορούσε να επηρεάσει σημαντικά τη μελλοντική ανάπτυξη αυτών των τεχνολογιών.