Een team van onderzoekers van Tohoku University heeft een nieuw soort superelastische legering ontwikkeld met een bijna onbeperkt superelastisch venster. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft de eigenschappen van de nieuwe legering en de mogelijke toepassingen ervan. Paulo La Roca en Marcos Sade van de Universidad Nacional de Cuyo-CNEA hebben een Perspective-artikel gepubliceerd in hetzelfde tijdschriftnummer waarin de staat van buigbare legeringen en het werk van het team in Japan worden geschetst.

De meeste metalen in het dagelijks gebruik kunnen enigszins buigen. Om ze in hun oorspronkelijke vorm terug te krijgen, is over het algemeen kracht nodig, zoals van een hamer. Superelastische legeringen (ook bekend als metalen met vormgeheugen) kunnen tot 20 procent vervormen en keren automatisch terug naar hun oorspronkelijke vorm. La Roca en Sade merken op dat superelasticiteit in metalen kan worden verklaard door de aanwezigheid van stress-geïnduceerde martensitische transformaties. Maar er is een waarschuwing voor dergelijke legeringen:ze kunnen alleen terugveren naar hun oorspronkelijke vorm als ze zich in een bepaald temperatuurbereik bevinden:hun superelastische venster.

Helaas, de meeste van dergelijke vensters zijn vrij klein, beperking van het gebruik van superelastische metalen in praktische toepassingen. Wetenschappers willen legeringen ontdekken die kunnen worden gebruikt in grotere temperatuurvariaties voor gebruik in toepassingen zoals ruimtewetenschap (vanwege de extreme temperaturen). In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben precies zo'n legering gevonden - een met een bijna onbeperkt superelastisch venster. Tijdens het testen, het superelastische venster bleek 10 tot 473 K (-263 C° tot 200 C°) te zijn, waardoor het toepasbaar is in vrijwel alle natuurlijke omgevingen. De onderzoekers merken op dat de legering ook een zeer lage thermische uitzetting bleek te hebben.

Het team creëerde de legering door chroom toe te voegen aan een Fe-Mn-Al-Ni-legering. Door dit te doen, ze toonden ook aan dat entropieverandering beheersbaar is met deze benadering. De entropieverandering voor de nieuwe legering werd getest om bijna nul te zijn. De onderzoekers merken ook op dat de legering afstembaar is door de hoeveelheid chroom te variëren, wat het feit benadrukt dat het team een ​​groot aantal superelastische "invar" legeringen heeft gemaakt.

© 2020 Wetenschap X Netwerk