Entdeckung einer Metalllegierung mit unglaublichen Eigenschaften

Forscher haben eine neue Legierung entwickelt, die ganz erstaunliche Härte- und Fracking-Eigenschaften aufweist – und das bei Temperaturen von -196 °C bis 1.200 °C!

Niob, Tantal, Titan und Hafnium. Das ist die Zusammensetzung dieser neuen Legierung, deren mechanische Eigenschaften die Wissenschaftler in Staunen versetzt haben. Dieses Metall weist nämlich eine sehr hohe Fracking Resistenz auf, und das sogar in einem sehr breiten Temperaturbereich. Die Legierung weist eine erstaunliche Stabilität bei extremen Temperaturen von -196 °C bis 1200 °C auf! Nie zuvor gesehene Eigenschaften, von denen die Forscher sogar dachten, dass sie an der Grenze des Möglichen liegen.

Ein sehr hoher Widerstand gegen die Ausbreitung von Rissen, selbst bei -196 °C.

Diese Legierung gehört zu einer neuen Klasse von Metallen, die als hoch- und mittel entropische hitzebeständige Legierungen (RHEA/RMEA) bezeichnet werden. Das Besondere an diesen Legierungen ist, dass sie aus mindestens fünf Metallen in relativ ähnlichen Verhältnissen bestehen, im Gegensatz zu herkömmlichen Legierungen, die üblicherweise aus einem Hartmetall bestehen, dem geringe Mengen anderer Elemente beigefügt sind. Diese Zusammensetzung verleiht RHEAs/RMEAs eine besondere Mikrostruktur, die eine hohe Stabilität des Festkörpers gewährleistet und ihnen sehr interessante mechanische Eigenschaften verleiht.

Normalerweise weisen diese Legierungen zwar eine hohe Härte auf, sind jedoch sehr spröde, d. h. sie haben eine sehr geringe Widerstandsfähigkeit gegenüber Druckbelastungen. Hier hat die neue RMEA-Legierung für eine Überraschung gesorgt. Sie ist 25 Mal widerstandsfähiger gegen Fracking als andere RMEA-Legierungen, und das bei Umgebungstemperaturen von 25 °C, aber auch bei weitaus extremeren Temperaturen. Normalerweise werden Materialien mit sinkender Temperatur immer spröder, aber das ist bei der Legierung Nb45Ta25Ti15Hf15 nicht der Fall. Aufgrund ihrer Kristallstruktur kann sie die Ausbreitung von Brüchen sogar bei -196 °C verhindern! Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Science veröffentlicht.

Anwendungsmöglichkeiten in der Luft- und Raumfahrt

Es sind noch zahlreiche Tests erforderlich, um alle Eigenschaften dieser Legierung zu bestimmen, aber sie wird zweifellos sehr viele Anwendungen finden, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt, wo Materialien mit hoher Festigkeit über einen breiten Temperaturbereich benötigt werden.

Redaktion: Futura, verfasst von Morgane Gillard.

Titelbild: © Eve Creative, Adobe Stock -Forscher haben eine neue Legierung mit erstaunlichen mechanischen Eigenschaften entwickelt (KI-generiertes Bild).