Основываясь на своих исследованиях многообещающего смешанного сплава, группа исследователей из Университета Осаки совершила новый прорыв, добавив металлы для создания уникальной структуры, демонстрирующей исключительные характеристики.«Наш предыдущий сплав представлял собой смесь дисилицидов различных переходных металлов, которые имели пластинчатую структуру», — говорит ведущий автор Коджи Хагихара. «Хотя характеристики сплава были хорошими, он не отвечал требованиям прочности при комнатной температуре и все же демонстрировал некоторую деформацию при очень высоких температурах».Дисилициды переходных металлов — это легкие сплавы с хорошей термостойкостью, идеально подходящие для сверхвысокотемпературных применений. Команда из Осаки ранее объединила два разных типа дисилицидов переходных металлов, чтобы сформировать микроскопическую структуру с чередующимися слоями кристаллов из разных сплавов.
Такое «ламеллярное» расположение улучшило прочность сплава, но остались некоторые проблемы из-за низкой прочности в направлении, параллельном двухфазной границе.Теперь команда добавила в смесь сплава два новых металла, чтобы сформировать «поперечно-пластинчатую микроструктуру». Добавленные металлы вызывают рост новых кристаллов, которые проникают в структуру кристаллического слоя, подобно скобам, протыкающим стопку бумаги.
Этот эффект предотвращает деформацию, параллельную ламеллярной границе, и значительно улучшает механические характеристики сплава.«Другие исследователи должны обратить внимание на эту уникальную поперечно-пластинчатую микроструктуру как на способ улучшения сопротивления ползучести при высоких температурах и вязкости разрушения в сверхвысокотемпературных сплавах», — говорит руководитель группы Такайоши Накано. «Характеристики нашего сплава теперь ближе к требованиям практических инженерных приложений. Повышение эффективности за счет использования сверхвысокотемпературных материалов в газовых турбинах и реактивных двигателях может оказать реальное влияние на выбросы CO2 и глобальное потепление».
Статья «Выдающаяся прочность на ползучесть при сжатии в кристаллах Si2, легированных Cr / Ir (Mo0,85Nb0,15) с уникальной поперечно-пластинчатой микроструктурой», была опубликована в Scientific Reports.