Un alliage métallique de chrome, de cobalt et de nickel (CrCoNi) a étonné les scientifiques grâce à ses propriétés. Le matériau est remarquablement résistant, ce qui implique qu’il résiste à la déformation à long terme, tout en restant extrêmement ductile, ce qui suggère qu’il est hautement malléable. Ensemble, ces deux foyers forment la mesure de la ténacité, et le CrCoNi est sans aucun doute le produit le plus difficile sur Terre.
Le CrCoNi fait partie de la famille des alliages à haute entropie (HEA), des produits dans lesquels les proportions de les composants sont à peu près les mêmes. Ces HEA ont tendance à avoir une grande ténacité, mais ils ont été difficiles à vérifier dans les conditions les plus difficiles. L’innovation a maintenant suffisamment mûri pour le faire, et des chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) et d’Oak Ridge National Lab (ORNL) ont découvert que le CrCoNi devenait remarquablement plus dur à mesure qu’il refroidissait.
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« Lorsque vous créez des matériaux de structure, vous voulez qu’ils soient solides mais aussi ductiles et résistants à la rupture », co-responsable de la tâche Easo George, de l’ORNL et l’Université du Tennessee, a déclaré dans une déclaration. » Typiquement, c’est un compromis entre ces maisons. Mais ce matériau est les deux, et au lieu de devenir fragile à basse température, il devient plus dur. «
L’équipe a d’abord commencé à travailler sur le CrCoNi et un autre alliage avec du manganèse et du fer supplémentaires (CrMnFeCoNi) il y a près d’un an. Ils avaient la capacité de presser les échantillons à des niveaux de température d’azote liquide, ce qui a révélé que les matériaux étaient tout à fait excellents. Cependant, il a fallu des années à l’équipe pour pouvoir les tester dans des conditions plus sévères. CrMnFeCoNi a bien fonctionné, mais CrCoNi était exceptionnel.
» Le la durabilité de ce matériau à des températures proches de l’hélium liquide (20 [degrés] Kelvin, -424 [degrés] Fahrenheit] est aussi élevée que 500 mètres de racine carrée de mégapascals. Dans les mêmes unités, la résistance d’un morceau de silicium est de un, la cellule en aluminium dans les avions de passagers a à voir avec 35, et la durabilité de certains des meilleurs aciers est d’environ 100. Donc, 500, c’est un nombre incroyable », a ajouté le co-directeur de la recherche Robert Ritchie, chercheur principal au sein du département des sciences des produits du laboratoire de Berkeley. et le professeur d’ingénierie Chua à l’Université de Californie à Berkeley.
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L’exposition matérielle s habitudes sous déformation qui créent une » séquence magique » d’interactions qui offrent une toute première malléabilité et ensuite une force. Au début, sa structure est très simple, simplement des grains, une fois déformé, il se développe en quelque chose d’extrêmement complexe qui le rend résistant aux fractures.
Le matériau est maintenant établi pour différentes applications, mais en raison du coût pour le créer, les chercheurs le considèrent actuellement comme une bonne perspective pour les environnements sévères tels que l’espace lointain.
Les informations de la découverte sont publiées dans la revue Science.
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