علماء روس يطورون سبيكة معدنية مقاومة للحرارة لصناعة الطائرات والمركبات الفضائية

نجح علماء من جامعة "بيلغورود" الحكومية في روسيا، في ابتكار سبيكة جديدة مقاومة للحرارة تستخدم في صناعة الطائرات، تحافظ على متانتها عند 800 درجة مئوية، وتتفوق على نظيراتها من حيث اللدونة.

وأشار العلماء إلى أنّ السبائك الحالية غالباً لا توفر المستوى المطلوب من الخصائص الميكانيكية والوظيفية، لافتين إلى أنّ أحد المجالات الواعدة لحل هذه المشكلة هو السبائك عالية الإنتروبيا، والتي تتكون، على عكس السبائك التقليدية، من خمسة عناصر أو أكثر.

يقول مكسيم أوزيروف، الباحث في مختبر المواد النانوية السائبة بمعهد أبحاث علوم المواد والتقنيات المبتكرة في جامعة بيلغورود: "تظهر هذه الأنظمة متعددة المكونات توليفات عالية من القوة واللدونة. وتعدّ السبائك المعقدة المصنوعة من عناصر حرارية ذات أهمية خاصة، إذ تتميز بقدرتها على الحفاظ على خصائص قوة عالية في نطاق واسع من درجات الحرارة".
 
 وطوّر علماء الجامعة سبيكة جديدة عالية الإنتروبيا، مصنوعة من ستة عناصر: الألومنيوم، والتيتانيوم، والفاناديوم، والكروم، والزركونيوم، والنيوبيوم. وللحصول على بنية متجانسة، أعيد صهر السبيكة عدة مرات في الفراغ.

وأكّدت نتائج الاختبار أنّ المادة تحتفظ بقيم قوة عالية في درجة حرارة الغرفة وفي ظروف التسخين العالية.

وأضاف أوزيروف: "يتفوّق تطويرنا على نظائره المعروفة. على سبيل المثال، تظهر السبائك الحرارية التقليدية المصنوعة من الموليبدينوم، والتنغستن، والتنتالوم، قوة عالية، لكن لدونتها لا تتجاوز 2%، وكثافتها المفرطة تحد من استخدامها. المادة التي ابتكرناها أخف وزناً بشكل ملحوظ، وفي الوقت نفسه تحتفظ بخصائص ميكانيكية جيدة على نطاق واسع من درجات الحرارة".

تتميز هذه السبيكة أنه في درجة حرارة الغرفة، تظهر السبيكة قوة شد تبلغ 1456 ميغا باسكال، وقوة لدونتها 14.7%، وعند تسخينها إلى 800 درجة مئوية، تحتفظ بقوة 1192 ميغا باسكال، وهي قادرة على التشوه بنسبة تزيد عن 50% دون أي تلف. للمقارنة، تظهر سبيكة الطيران "في تي 6" المصنوعة من التيتانيوم قيم قوة عند درجة حرارة 800 درجة مئوية، تتراوح بين 600 و800 ميغا باسكال.

ووفقاً للعلماء، يمكن لهذه السبيكة أن تتيح إنتاج قطع تنافسية لمحركات الطائرات والمركبات الفضائية. وقد حصلت هذه السبائك على براءة اختراع، وفقاً لما ذكرته الخدمة الاعلامية لجامعة "بيلغورود" الحكومية.

اقرأ أيضاً: إطلاق أقوى مفاعل نيترونات سريعة في العالم بالأورال الروسية