Wissenschaftler der City University of Hong Kong haben eine einzigartige Legierung entdeckt, die beim Erhitzen auf hohe Temperaturen eher steifer als weicher wird.
Bisher ging man davon aus, dass alle Metalle bei steigender Temperatur aufgrund der Wärmeausdehnung erweichen.
Tatsächlich wird der Elinvar mit hoher Entropie steifer und federnder, wenn sich die Temperatur 1.000 K (727 °C, 1.341 °F) nähert. Keines der bekannten Metalle verhält sich so.
„Wenn diese Legierung auf 1000 K, also auf 726,85 °C oder sogar noch höher erhitzt wird, wird sie gleich oder sogar etwas steifer als bei Raumtemperatur und dehnt sich ohne merkliche Phasenübergänge aus. Das widerspricht allen Lehrbuchinformationen, da Metalle bei Erwärmung dazu neigen, weicher zu werden, wenn sie sich ausdehnen“, erklärt Yang Yong, Co-Autor der Studie.
Neben dem Elinvar-Effekt weist diese Legierung auch eine Elastizitätsgrenze von etwa 2 Prozent bei Raumtemperatur auf, was bedeutet, dass Sie zwar viel Energie aufwenden müssen, um sie zu verformen, die Verformung jedoch etwa doppelt so lange dauert wie bei einem normalen Kristall Legierung vor jeder bleibenden Verformung.
Die Grafik zeigt, dass der E-Modul der neuen Legierung mit steigender Temperatur zunimmt.
„Da Elastizität keine Energie abführt und daher keine Wärme erzeugt, die zu Fehlfunktionen von Geräten führen kann, wird diese superelastische Legierung in hochpräzisen Geräten wie Uhren und Chronometern nützlich sein.
Wir wissen, dass die Temperaturen auf der Mondoberfläche zwischen -122 °C und -232 °C liegen. Aber diese Legierung bleibt unter extremen Bedingungen stark und unbeschädigt und eignet sich daher sehr gut für zukünftige mechanische Zeitmesser, die während der Raumfahrt über einen weiten Temperaturbereich funktionieren“, sagt Yang Yong.
Im Video unten sehen Sie die außergewöhnliche Elastizitätskapazität der Hochentropie-Legierung im Vergleich zu anderen Materialien.
Laut Wissenschaftlern können solche erstaunlichen Eigenschaften dieser Legierung in der Raumfahrtindustrie nützlich sein, die Materialien benötigt, die erheblichen Temperaturänderungen standhalten können.
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