Uluslararası bir araştırmacı takımı, dünya üzerindeki tüm metal malzemelerden daha yüksek dayanıklılık/ağırlık oranına sahip yeni bir metal alaşımı geliştirdi.
ABD’deki Kuzey Karolina Devlet Üniversitesi ve Katar Ünivertesi’nden takım, lityum, magnezyum, titanyum, alüminyum ve skandiyumu karıştırarak, düşük yoğunluklu fakat aşırı derecede dayanıklı bir nanokristal alaşım üretti.
Bu dayanıklılık/ağırlık oranı – özgül direnç olarak da bilinen – malzemenin bir miktarının dikey olarak havaya kaldırıldığı ve sadece yukarıdan destenlendiği zaman kendi ağırlığına ne kadar asılı kalacağına bağlıdır. Titanyum, alüminyum ve magnezyum gibi güçlü fakat hafif yüksek özgül dirençli metaller ağırlıktaki her artışın önemli bir payının olduğu havacılık tasarımında sıklıkla kullanılır. Bir basın bülteninde baş araştırmacı ve Kuzey Karolina Devlet Üniversitesi’nde malzeme bilimleri ile mühendislik profesörü olan Carl Koch “Yoğunluk alüminyumla kıyaslanabilir, fakat titanyum alaşımlardan daha güçlü,” diyor.
“Yüksek dayanıklılık ve düşük yoğunluğun bir birleşimine sahip, yani söyleyebileceğimiz kadarıyla başka hiçbir metalik malzemeye benzemiyor. Dayanıklılık/ağırlık oranı bazı seramiklerle karşılaştirilabilir, fakat seramiklerden daha sert ve daha zor kırılabilir olduğunu düşünüyoruz.”
Yeni malzeme ayrıca yüksek bir entropi alaşımı – yeni geliştirilen ve beş veya daha fazla tür metalden eşit miktarda içeren yeni bir malzeme sınıfı. Son zamanların yüksek entropili alaşımlarına kayda değer bir ilgi oldu, ve bu yılın başlarında Materials Research Letters dergisindeki bir incelemelerine göre, benzersiz nitelik gruplarına bakıldığı zaman sadece bir kaç tanesini söyleyecek olursak “hidrojen depolama malzemeleri, radyasyona dayanıklı malzemeler, elektronik için yayılma engelleri, hassas rezistörler, elektromanyetik siper malzemeleri, yumuşak manyetik malzemeler, termoelektrik malzemeler ve anti bakteriyel malzemeler” olarak kullanılabilecekleri anlamı çıkıyor.
Bu yeni alaşımı pazara sürmekteki esas zorluk yüzde 20 skandiyumdan yapıldığı gerçeği ve aşırı derecede pahalı bir malzeme. “Bu malzemeyi tam olarak nitelendirmek ve en iyi işleme yöntemlerini keşfetmek için hâlâ yapmamız gereken birçok araştırma var,” diyor Koch. “Skandiyumun alaşımdan çıkarılıp çıkarılamayacağına veya yerine başka bir şey konup konulamayacağına bir bakacağız.”
Sonuçlar Materials Research Letters’in Aralık sayısında yayınlandı.
